1. C是有类型的语⾔
C语⾔的变量,必须:
在使⽤前定义,并且
确定类型
C以后的语⾔向两个⽅向发展:
C++/Java更强调类型,对类型的检查更严格
JavaScript、Python、PHP不看重类型,甚⾄不需 要事先定义
2.类型安全
⽀持强类型的观点认为明确的类型有助于尽早发现程 序中的简单错误
反对强类型的观点认为过于强调类型迫使程序员⾯对 底层、实现⽽⾮事务逻辑
总的来说,早期语⾔强调类型,⾯向底层的语⾔强调 类型 • C语⾔需要类型,但是对类型的安全检查并不⾜够
3. C语⾔的类型
4. 类型有何不同
类型名称:int、long、double
输⼊输出时的格式化:%d、%ld、%lf
所表达的数的范围:char < short < int < float < double
内存中所占据的⼤⼩:1个字节到16个字节
内存中的表达形式:⼆进制数(补码)、编码
5. sizeof
是⼀个运算符,给出某个类型或变量在内存中所占据 的字节数
• sizeof(int)
• sizeof(i)
6. sizeof
是静态运算符,它的结果在编译时刻就决定了
不要在sizeof的括号⾥做运算,这些运算不会做的
7. 整数
char
short
int
long
long long
8.整数
char:1字节(8⽐特)
short:2字节
int:取决于编译器(CPU),通常的意义是“1个字”
long:取决于编译器(CPU),通常的意义是“1个字”
long long:8字节
9. *整数的内部表达
计算机内部⼀切都是⼆进制
• 18 —> 00010010
• 0 —> 00000000
• -18 —> ?
10. *如何表⽰负数
⼗进制⽤“-”来表⽰负数,在做计算的时候
• 加减是做相反的运算
• 乘除时当作正数,计算完毕后对结果的符号取反
11. *⼆进制负数
1个字节可以表达的数:
00000000 — 11111111 (0-255)
• 三种⽅案:
1. 仿照⼗进制,有⼀个特殊的标志表⽰负数
2. 取中间的数为0,如1000000表⽰0,⽐它⼩的是 负数,⽐它⼤的是正数
3. 补码
12. *补码
考虑-1,我们希望-1 + 1 —> 0。如何能做到?
- 0 —> 00000000
- 1 —> 00000001
- 11111111 + 00000001 —> 100000000
- 因为0 - 1 —> -1,所以,-1 =
- (1)00000000 - 00000001 —> 11111111
- 11111111被当作纯⼆进制看待时,是255,被当作补码看待时是 -1
- 同理,对于-a,其补码就是0-a,实际是2n - a,n是这种类型的位数
13. 数的范围
- 对于⼀个字节(8位),可以表达的是:
- 00000000 - 11111111
- 其中
- 00000000 —> 0
- 11111111 ~ 10000000 —> -1 ~ -128
- 00000001 ~ 01111111 —> 1 ~ 127
14. 整数的范围
char:1字节:-128 ~ 127
short:2字节:-32768 ~ 32767
int:取决于编译器(CPU),通常的意义是“1个字”
long:4字节
long long:8字节
15. unsigned
- 在整形类型前加上unsigned使得它们成为⽆符号的整 数
- 内部的⼆进制表达没变,变的是如何看待它们
- 如何输出
- 11111111
- 对于char,是-1
- 对于unsigned char,是255
16. unsigned
如果⼀个字⾯量常数想要表达⾃⼰是unsigned,可以 在后⾯加u或U
255U
⽤l或L表⽰long(long)
*unsigned的初衷并⾮扩展数能表达的范围,⽽是为 了做纯⼆进制运算,主要是为了移位
17. 整数越界
整数是以纯⼆进制⽅式进⾏计算的,所以:
- 11111111 + 1 —> 100000000 —> 0
- 01111111 + 1 —> 10000000 —> -128
- 10000000 - 1 —> 01111111 —> 127
18. 整数的输⼊输出
只有两种形式:int或long long
%d:int
%u:unsigned
%ld:long long
%lu:unsigned long long
19. 8进制和16进制
⼀个以0开始的数字字⾯量是8进制
⼀个以0x开始的数字字⾯量是16进制
%o⽤于8进制,%x⽤于16进制
8进制和16进制只是如何把数字表达为字符串,与内 部如何表达数字⽆关
20. 选择整数类型
- 为什么整数要有那么多种?
- 为了准确表达内存,做底层程序的需要
- 没有特殊需要,就选择int
- 现在的CPU的字⻓普遍是32位或64位,⼀次内存读写就是 ⼀个int,⼀次计算也是⼀个int,选择更短的类型不会更 快,甚⾄可能更慢
- *现代的编译器⼀般会设计内存对⻬,所以更短的类型实 际在内存中有可能也占据⼀个int的⼤⼩(虽然sizeof告诉 你更⼩)
- unsigned与否只是输出的不同,内部计算是⼀样的
21. 浮点数
22. 浮点的输⼊输出
23. 科学计数法
24. 输出精度
在%和f之间加上.n可以指定输出⼩数点后⼏位,这样 的输出是做4舍5⼊的
printf("%.3f\n", -0.0049);
printf("%.30f\n", -0.0049);
printf("%.3f\n", -0.00049);
25. 超过范围的浮点数
printf输出inf表⽰超过范围的浮点数:±∞
printf输出nan表⽰不存在的浮点数
26. 浮点运算的精度
27. *浮点数的内部表达
浮点数在计算时是由专⽤的硬件部件实现的
计算double和float所⽤的部件是⼀样的
28. 选择浮点类型
如果没有特殊需要,只使⽤double
现代CPU能直接对double做硬件运算,性能不会⽐ float差,在64位的机器上,数据存储的速度也不⽐ float慢
29. 字符类型
char是⼀种整数,也是⼀种特殊的类型:字符。这是 因为:
⽤单引号表⽰的字符字⾯量:'a', '1'
''也是⼀个字符
printf和scanf⾥⽤%c来输⼊输出字符
30. 字符的输⼊输出
如何输⼊'1'这个字符给char c?
scanf("%c", &c);—>1
scanf("%d", &i); c=i; —>49
'1'的ASCII编码是49,所以当c==49时,它代表'1'
printf("%i %c\n", c,c ); • ⼀个49各⾃表述!
31. 混合输⼊
有何不同?
• scanf("%d %c", &i, &c);
• scanf("%d%c", &i, &c);
32. 字符计算
⼀个字符加⼀个数字得到ASCII码表中那个数之后的 字符
两个字符的减,得到它们在表中的距离
33. ⼤⼩写转换
字⺟在ASCII表中是顺序排列的
⼤写字⺟和⼩写字⺟是分开排列的,并不在⼀起
‘a’-‘A’可以得到两段之间的距离,于是
a+’a’-‘A”可以把⼀个⼤写字⺟变成⼩写字⺟,⽽
a+’A’-‘a’可以把⼀个⼩写字⺟变成⼤写字⺟
34. 逃逸字符
⽤来表达⽆法印出来的控制字符或特殊字
35. 回⻋换⾏
36. 制表位
每⾏的固定位置
⼀个\t使得输出从下⼀个制表位开始
⽤\t才能使得上下两⾏对⻬
37. 逻辑类型
bool
#include
之后就可以使⽤bool和true、false
bool的运算
• bool实际上还是以int的⼿段实现的,所以 可以当作int来计算
• 也只能当作int来输⼊输出
类型转换
⾃动类型转换
当运算符的两边出现不⼀致的类型时,会⾃动转换成 较⼤的类型
• ⼤的意思是能表达的数的范围更⼤
• char —> short —> int —> long —> long long
• int —> float —> double
⾃动类型转换
对于printf,任何⼩于int的类型会被转换成int;float会 被转换成double
• 但是scanf不会,要输⼊short,需要%hd
强制类型转换
要把⼀个量强制转换成另⼀个类型(通常是较⼩的类 型),需要:
(类型)值
⽐如:
• (int)10.2 • (short)32
• 注意这时候的安全性,⼩的变量不总能表达⼤的量
• (short)32768
强制类型转换
JavaScript、Python、PHP不看重类型,甚⾄不需 要事先定义