C语言入门——C语言学习日志8

本人初学C语言，有什么不对或者不合适的地方欢迎批评指正，不胜感激。

本文主要介绍C语言实型数据（浮点型）、C语言字符型数据（字符）、C语言数据类型转换。

实型数据也称为浮点数或实数。在C语言中，实数只采用十进制。它有二种形式：十进制小数形式和指数形式。

实数的表示

1) 十进制数形式
由数码0~ 9和小数点组成。 例如：0.0、25.0、5.789、0.13、5.0、300.、-267.8230 等均为合法的实数。
注意，必须有小数点。

2) 指数形式
由十进制数，加阶码标志“e”或“E”以及阶码（只能为整数，可以带符号）组成。其一般形式为：
    a E n（a为十进制数，n为十进制整数）
其值为 a*10n。如：
2.1E5 (等于2.1*105)
3.7E-2 (等于3.7*10-2)
0.5E7 (等于0.5*107)
-2.8E-2 (等于-2.8*10-2)

以下不是合法的实数：
345 (无小数点)
E7 (阶码标志E之前无数字)
-5 (无阶码标志)
53.-E3 (负号位置不对)
2.7E  (无阶码)

【例】输出实数。

#include <stdio.h>int main(void){    printf("%f\n ",356.);    printf("%f\n ",356);    printf("%f\n ",356.0);    return 0;}

3) 实数在内存中的存放形式
实数一般占4个字节（32位）内存空间。按指数形式存储。实数3.14159在内存中的存放形式如下：

说明：
小数部分占的位（bit）数愈多，数的有效数字愈多，精度愈高。
指数部分占的位数愈多，则能表示的数值范围愈大。

实型变量

实型变量分为：单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度（long double型）三类。

在VC6.0中单精度型占4个字节（32位）内存空间，其数值范围为3.4E-38~3.4E+38，只能提供七位有效数字。双精度型占8 个字节（64位）内存空间，其数值范围为1.7E-308~1.7E+308，可提供16位有效数字。

实型变量定义的格式和书写规则与整型相同。例如：

float x,y;  // x,y为单精度实型量double a,b,c;  // a,b,c为双精度实型量

实数的舍入误差

由于实数是由有限的存储单元组成的，因此能提供的有效数字总是有限的。如下例。

【例】实数的舍入误差。

#include <stdio.h>int main(void){    float a,b;    a=123456.789e5;    b=a+20;    printf("a=%f\n",a);    printf("b=%f\n",b);    return 0;}

注意：1.0/3*3的结果并不等于1。

【例】

#include <stdio.h>int main(void){    float a;    double b;    a=33333.33333;    b=33333.33333333333333;    printf("a=%f\nb=%f\n",a,b);    return 0;}

从本例可以看出：
由于a 是单精度浮点型，有效位数只有七位。而整数已占五位，故小数二位后之后均为无效数字。
b 是双精度型，有效位为十六位。但VC6.0规定小数后最多保留六位，其余部分四舍五入。

注意：实型常数不分单、双精度，都按双精度double型处理。

C语言字符型数据（字符）

字符型数据就是字符。
字符型数据的表示

字符型数据是用单引号括起来的一个字符。例如：
'a'、'b'、'='、'+'、'?'
都是合法字符型数据。

在C语言中，字符型数据有以下特点：
字符型数据只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号。
字符型数据只能是单个字符，不能是字符串。
字符可以是字符集中任意字符。但数字被定义为字符型之后就不能参与数值运算。如'5'和5 是不同的。'5'是字符型数据，不能参与运算。
转义字符

转义字符是一种特殊的字符。转义字符以反斜线"\"开头，后跟一个或几个字符。转义字符具有特定的含义，不同于字符原有的意义，故称“转义”字符。例如，在前面各示例中printf函数的格式串中用到的“\n”就是一个转义字符，其意义是“回车换行”。转义字符主要用来表示那些用一般字符不便于表示的控制代码。

广义地讲，C语言字符集中的任何一个字符均可用转义字符来表示。表中的\ddd和\xhh正是为此而提出的。ddd和hh分别为八进制和十六进制的ASCII代码。如\101表示字母"A" ，\102表示字母"B"，\134表示反斜线，\XOA表示换行等。

【例】转义字符的使用。

#include<stdio.h>int main(void){    int a,b,c;    a=5; b=6; c=7;    printf(" ab c\tde\rf\n");    printf("hijk\tL\bM\n");    return 0;}

字符变量


字符变量的类型说明符是char。字符变量类型定义的格式和书写规则都与整型变量相同。例如：
char a,b;
字符变量在内存中的存储形式及使用方法

每个字符变量被分配一个字节的内存空间，因此只能存放一个字符。字符值是以ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。

如x的十进制ASCII码是120，y的十进制ASCII码是121。对字符变量a、b赋予'x'和'y'值：
a='x';
b='y';
实际上是在a、b两个单元内存放120和121的二进制代码：

所以也可以把它们看成是整型量。C语言允许对整型变量赋以字符值，也允许对字符变量赋以整型值。在输出时，允许把字符变量按整型量输出，也允许把整型量按字符量输出。

整型量为二字节量，字符量为单字节量，当整型量按字符型量处理时，只有低八位字节参与处理。

【例】向字符变量赋以整数。

#include<stdio.h>int main(void){    char a,b;    a=120;    b=121;    printf("%c,%c\n",a,b);    printf("%d,%d\n",a,b);    return 0;}

本程序中定义a，b为字符型，但在赋值语句中赋以整型值。从结果看，a，b值的输出形式取决于printf函数格式串中的格式符，当格式符为"c"时，对应输出的变量值为字符，当格式符为"d"时，对应输出的变量值为整数。
【例】

#include<stdio.h>int main(void){    char a,b;    a='a';    b='b';    a=a-32;    b=b-32;    printf("%c,%c\n%d,%d\n",a,b,a,b);    return 0;}

本例中，a，b被说明为字符变量并赋予字符值，C语言允许字符变量参与数值运算，即用字符的ASCII 码参与运算。由于大小写字母的ASCII 码相差32，因此运算后把小写字母换成大写字母。然后分别以整型和字符型输出。
字符串

字符串是由一对双引号括起的字符序列。例如： "CHINA" ， “C program” ， "$12.5" 等都是合法的字符串。字符串和字符不同，它们之间主要有以下区别：
字符由单引号括起来，字符串由双引号括起来。
字符只能是单个字符，字符串则可以含一个或多个字符。
可以把一个字符型数据赋予一个字符变量，但不能把一个字符串赋予一个字符变量。在C语言中没有相应的字符串变量，也就是说不存在这样的关键字，将一个变量声明为字符串。但是可以用一个字符数组来存放一个字符串，这将在数组一章内予以介绍。
字符占一个字节的内存空间。字符串占的内存字节数等于字符串中字节数加1。增加的一个字节中存放字符"\0" (ASCII码为0)。这是字符串结束的标志。

例如，字符串 "C program" 在内存中所占的字节为：

字符'a'和字符串"a"虽然都只有一个字符，但在内存中的情况是不同的。

'a'在内存中占一个字节，可表示为：

"a"在内存中占二个字节，可表示为：

C语言数据类型转换

变量的数据类型是可以转换的。转换的方法有两种，一种是自动转换，一种是强制转换。

自动转换

自动转换发生在不同数据类型的量混合运算时，由编译系统自动完成。自动转换遵循以下规则：
若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。
转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。
所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算。
char型和short型参与运算时，必须先转换成int型。
在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度比左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。

下图表示了类型自动转换的规则。

【例】自动数据类型转换

#include<stdio.h>int main(){    float PI=3.14159;    int s,r=5;    s=r*r*PI;    printf("s=%d\n",s);    return 0;}

本例程序中，PI为实型；s，r为整型。在执行s=r*r*PI语句时，r和PI都转换成double型计算，结果也为double型。但由于s为整型，故赋值结果仍为整型，舍去了小数部分。

强制类型转换

强制类型转换是通过类型转换运算来实现的。其一般形式为：
    (类型说明符)  (表达式)
其功能是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型。

例如：

(float) a;  /* 把a转换为实型 */(int)(x+y);  /* 把x+y的结果转换为整型 */

在使用强制转换时应注意以下问题：
类型说明符和表达式都必须加括号（单个变量可以不加括号），如把(int)(x+y)写成(int)x+y则成了把x转换成int型之后再与y相加了。
无论是强制转换或是自动转换，都只是为了本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，而不改变数据说明时对该变量定义的类型。

【例】强制数据类型转换

#include<stdio.h>int main(void){    float f=5.75;    printf("(int)f=%d,f=%f\n",(int)f,f);    return 0;}

本例表明，f虽强制转为int型，但只在运算中起作用，是临时的，而f本身的类型并不改变。因此，(int)f的值为 5（删去了小数）而f的值仍为5.75。