初识 C 语言（2）

一、sigined 和 unsigned

C 语言使用关键字 signed 和 unsigned 修饰整型和字符型，signed 是有符号型，表示该类型既可以表示正数又可以表示负数，而 unsigned 是无符号型，只能表示 0 和正数。对于 int 类型，默认是有符号的，也就是 signed int，只是一般 signed 都省略不写。

1. unsigned

无符号类型所能表示的范围是有符号类型的两倍，当涉及的值没有负数是，就可以使用无符号类型的变量。该变量的声明如下：

// unsigned 类型声明
unsigned int a = 10;
unsigned long b = 20';

就是在原来声明的基础前加上 unsigned 关键字。第一条语句也可以省略 int，如下：

unsigned a = 10;

该语句和 unsigned int a = 10 是等价的。

二、数据类型的取值范围

每种数据类型都有属于它自己的取值范围，也就是存储数值的最大值和最小值的区间。我们可以通过下面文件中的常量进行查看：
limits.h 头文件中说明了整型类型的取值范围。
float.h 头文件中说明了浮点数类型的取值范围。

下面是整数类型的最大最小值常量：

• SCHAR_MIN ， SCHAR_MAX ：signed char 的最⼩值和最⼤值。
• SHRT_MIN ， SHRT_MAX ：short 的最⼩值和最⼤值。
• INT_MIN ， INT_MAX ：int 的最⼩值和最⼤值。
• LONG_MIN ， LONG_MAX ：long 的最⼩值和最⼤值。
• LLONG_MIN ， LLONG_MAX ：long long 的最⼩值和最⼤值。
• UCHAR_MAX ：unsigned char 的最⼤值。
• USHRT_MAX ：unsigned short 的最⼤值。
• UINT_MAX ：unsigned int 的最⼤值。
• ULONG_MAX ：unsigned long 的最⼤值。
• ULLONG_MAX ：unsigned long long 的最⼤值。

代码演示：

其他整型类型和上述代码类似，只要把后面的常量名和前面的格式改掉就行。

三、变量的分类

在 C 语言中，变量按照其作用域的范围来分，分为局部变量和全局变量。简单来说，作用域就是你能够使用这个变量的范围。

1. 局部变量

（1）作用域
在 C 语言中局部变量是在函数内部或者代码块内部定义的变量，且其作用域仅限于定义他的函数内部或者代码块。如下代码：

这是在代码块中定义的变量 a，出了代码块，该变量就不能使用，因为它的作用域只有定义它的代码块。

（2）生命周期

局部变量存储在内存中的栈区，其生命周期为其所在的代码块或者函数。通常进入该代码块或函数时，该局部变量被创建，出该代码块或者函数时，该局部变量被销毁。

（3）初始化

局部变量若不初始化，则其值为随机值。若使用未初始化的局部变量，编译器（visual studio 2022）通常会报错。如下代码：

2. 全局变量

（1）作用域

全局变量通常定义在所有函数之外，全局变量的作用域为通常为整个程序，当然如果在其他文件中想使用该全局变量，需要使用关键字 extren 进行声明。如下代码：

上述代码分别在主函数 main() 和自定义函数 print() 中使用了全局变量 a。

上述代码演示了当前文件若想使用其他文件的全局变量时，需要使用关键字 extern 进行声明。

（2）生命周期

全局变量存储在内存中的静态区，其生命周期为整个程序。全局变量程序启动时被创建，在程序结束时被销毁。

（3）初始化

全局变量若不初始化，则编译器将其设置为 0。如下代码：

3. 全局变量和局部变量名称冲突

若全局变量和局部变量名称冲突，那么局部变量会隐藏全局变量。如下代码：

当全局变量和局部变量同名时，在两个变量的作用域重叠部分会优先使用局部变量。所以，我们应该尽量让不要编写全局变量和局部变量名称冲突的代码。

四、算数操作符

在 C 语言中，常见的算数操作符有：加法操作符（+），减法操作符（-），乘法操作符（*），除法操作符（/）和取余操作符（%）。

1. 加法操作符（+）

加法操作符就是把左边的操作数和右边的操作数相加，然后把该结果存放在一个临时变量中，不改变原操作数。如下代码：

如果是一个整数和浮点数进行加法运算，那么该整数会转换为该浮点数的类型，然后再进行运算。

2. 减法操作符（-）

减法操作符就是左边的操作数减去右边的操作数，然后把结果存储在一个临时变量中，不改变原操作数。如下代码：

如果是一个整数和浮点数进行减法运算，那么该整数会转换为该浮点数的类型，然后再进行运算。

3. 乘法操作符（*）

乘法操作符就是左边的操作数乘以右边的操作数，然后把结果存储在一个临时变量中，不改变原操作数。如下代码：

如果是一个整数和浮点数进行乘法运算，那么该整数会转换为该浮点数的类型，然后再进行运算。

4. 除法操作符（/）

倘若除法操作符中有一个运算对象是浮点数，那么进行浮点数的除法。否则进行整数除法。

（1）浮点数除法

（2）整数除法

这里的结果是 0，因为整数除法只取整数，舍弃余数。4 除以 5 得 0 余 4，所以结果为 0。

5. 取余操作符

首先，取余操作符的两个运算对象都必须是整数。其运算结果为左边操作数对右边操作数进行整数除法的余数。如：4 除以 5 得 0 余 4，所以 4 % 5 = 4。如下代码：

五、赋值操作符（=）和复合赋值

1. 赋值操作符

赋值操作符的作用是把右边操作数的值赋值给左边的操作数，且可以连续赋值，其运算顺序是从右往左，其结果为左边运算对象赋值后的值。如下代码：

上述代码在赋值过程中先计算 c = 5，然后该表达式的值为赋值后的 c，即 5 然后继续 b = c，然后 a = b。

2. 复合赋值

复合赋值其实就是赋值操作符和其他操作符的结合，如：+=、-=、/= 等。简单来说，a += b 其实就相当于 a = a + b。其他复合赋值操作符均是如此。如下代码：

六、单目操作符（++）、（–）、（+）、（-）

1. 自增运算符（++）

自增运算符有两种形式，一种是前置自增，如：++a。一种是后置自增，如：a–。前置形式先把变量 a 的值加 1，再使用变量 a 的值；而后置形式是先使用 a 的值然后再把 a的值加 1。如下代码：

可以看到，无论是前置形式还是后置形式，自增运算符最终的效果都是让该变量的值加 1，只是前置形式使用自增后的值，而后置形式使用自增前的值。

2. 自减运算符（–）

和自增运算符一样，只是自减运算符的最终效果是减 1 而已。如下代码：

3. 正号（+）和负号（-）

运算符正号（+）对正负值没有影响，是一个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。如下代码：

可以看到，上述代码中的正号（+）对 a 的值的正负并没有任何影响。

运算符负号（-）对该值的正负取反，若 a 为正，则 -a 为负，若 a 为负，则 -a 为正。如下代码：

七、强制类型转换

强制类型转换的格式为：(目标类型)代转换对象。把代转换对象的值强制转换为目标类型。如下代码：

上述代码第一次进行 a / b 进行的是整数除法，但是第二次进行 a / b 之前，a 的值 10 被强制类型转换为 double 类型的 10.0 ，然后进行了浮点数除法。