C 語言基礎入門：基本數據類型與運算符詳解

一、基本數據類型

C 語言提供了豐富的基本數據類型，用于存儲不同類型的數據，主要包括整數類型、浮點類型和布爾類型。

1. 整數類型

整數類型用于存儲整數，根據是否帶符號以及占用存儲空間的不同，可進一步細分：

類型名占用存儲空間數值范圍
char1 字節-128 到 127 或者 0 到 255
unsigned char1 字節0 到 255
signed char1 字節-128 到 127
short至少 2 字節-32,768 到 32,767
unsigned short至少 2 字節0 到 65,535
int至少 2 字節通常與機器字長一致
unsigned int至少 2 字節0 到 4,294,967,295（32 位系統）
long至少 4 字節-2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long至少 4 字節0 到 4,294,967,295
long long至少 8 字節-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
unsigned long long至少 8 字節0 到 18,446,744,073,709,551,615

2. 浮點類型

浮點類型用于存儲帶小數點的數值，有單精度和雙精度之分：

類型名占用存儲空間精度數值范圍
float4 字節約 6-7 位有效數字±1.2E-38 到 ±3.4E+38
double8 字節約 15-16 位有效數字±2.2E-308 到 ±1.8E+308
long double8 字節或更多至少和 double 一樣高取決于具體實現

3. 布爾類型

C 語言原本沒有專門的布爾類型，不過在 C99 標準中引入了_Bool類型，并且可以通過包含stdbool.h頭文件使用bool別名：

類型名占用存儲空間取值
_Bool1 字節0（假）或 1（真）
bool1 字節false 或 true

二、各種變量的格式占位符

在使用printf、scanf等函數時，需要使用格式占位符來指定數據的輸出和輸入格式。

1. 常用的格式占位符

  • int：%d
  • double：%lf
  • float：%f
  • long long：%lld

2. 整數占位符

整數占位符用于處理不同類型的整數數據：

占位符對應數據類型說明
%dint以十進制形式輸出有符號整數
%iint與 % d 相同，也用于輸出十進制整數
%uunsigned int以十進制形式輸出無符號整數
%ounsigned int以八進制形式輸出無符號整數
%xunsigned int以十六進制形式輸出無符號整數（小寫字母）
%Xunsigned int以十六進制形式輸出無符號整數（大寫字母）
%ldlong以十進制形式輸出長整型
%luunsigned long以十進制形式輸出無符號長整型
%lldlong long以十進制形式輸出長長整型
%lluunsigned long long以十進制形式輸出無符號長長整型

3. 浮點占位符

浮點占位符用于處理浮點數數據：

占位符對應數據類型說明
%ffloat/double以十進制小數形式輸出（默認 6 位小數）
%efloat/double以科學計數法形式輸出（小寫 e）
%Efloat/double以科學計數法形式輸出（大寫 E）
%gfloat/double自動選擇 % f 或 % e 中更簡潔的形式輸出
%Gfloat/double自動選擇 % f 或 % E 中更簡潔的形式輸出

4. 字符與字符串占位符

字符與字符串占位符用于處理字符和字符串數據：

占位符對應數據類型說明
%cchar輸出單個字符
%schar*輸出字符串，直到遇到 \0 結束
%pvoid*輸出指針地址（以十六進制形式）

5. 其他占位符

其他占位符用于特殊需求：

占位符對應數據類型說明
%%無輸出百分號 % 本身
%nint*將已輸出的字符數存儲到指定的整型指針中

6. 格式控制選項

在 % 和占位符之間，還可以使用一些修飾符來更精確地控制輸出格式：

  • 寬度控制：例如%5d表示輸出寬度為 5 的整數，不足部分用空格填充。
  • 精度控制：例如%.2f表示輸出保留兩位小數的浮點數。
  • 對齊方式：例如%-10s表示左對齊輸出寬度為 10 的字符串。
  • 符號控制：例如%+d表示輸出帶符號的整數，正數也會顯示 + 號。
  • 填充字符：例如%05d表示用 0 填充寬度不足的部分，如輸出 00042。

7. 注意事項

  • 在使用scanf讀取字符串時，%s會在遇到空格、制表符或換行符時停止讀取。若要讀取包含空格的字符串，可以使用%[^\n]。
  • 占位符要和對應變量的類型相匹配，否則可能會導致未定義行為。
  • %n是一個比較特殊的占位符，使用時需要格外小心，因為它可能會引發安全漏洞。
  • 對于long long類型，在 Windows 系統的某些編譯器中可能需要使用%I64d。

三、系統函數調用

在 C 語言中，可以使用system("")函數來調用系統命令，該函數需要包含頭文件stdlib.h。

1. 常用系統指令

  • cls：清屏
  • pause：按任意鍵繼續
  • cmd：打開 cmd

2. 其他命令（win 系統命令不區分大小寫）

以下是一些常用的 Windows 系統命令：

  • ASSOC：顯示或修改文件擴展名關聯
  • ATTRIB：顯示或更改文件屬性
  • BREAK：設置或清除擴展式 CTRL+C 檢查
  • BCDEDIT：設置啟動數據庫中的屬性以控制啟動加載
  • CACLS：顯示或修改文件的訪問控制列表 (ACL)
  • CALL：從另一個批處理程序調用這一個
  • CD：顯示當前目錄的名稱或將其更改
  • CHCP：顯示或設置活動代碼頁數
  • CHDIR：顯示當前目錄的名稱或將其更改
  • CHKDSK：檢查磁盤并顯示狀態報告
  • CHKNTFS：顯示或修改啟動時間磁盤檢查
  • COLOR：設置默認控制臺前景和背景顏色
  • COMP：比較兩個或兩套文件的內容
  • COMPACT：顯示或更改 NTFS 分區上文件的壓縮
  • CONVERT：將 FAT 卷轉換成 NTFS，你不能轉換當前驅動器
  • COPY：將至少一個文件復制到另一個位置
  • DATE：顯示或設置日期，后面加/t表示顯示日期
  • DEL：刪除至少一個文件
  • DIR：顯示一個目錄中的文件和子目錄
  • DISKPART：顯示或配置磁盤分區屬性
  • DOSKEY：編輯命令行、撤回 Windows 命令并創建宏
  • DRIVERQUERY：顯示當前設備驅動程序狀態和屬性
  • ECHO：顯示消息，或將命令回顯打開或關閉
  • ENDLOCAL：結束批文件中環境更改的本地化
  • ERASE：刪除一個或多個文件
  • EXIT：退出 CMD.EXE 程序 (命令解釋程序)
  • FC：比較兩個文件或兩個文件集并顯示它們之間的不同
  • FIND：在一個或多個文件中搜索一個文本字符串
  • FINDSTR：在多個文件中搜索字符串
  • FOR：為一組文件中的每個文件運行一個指定的命令
  • FORMAT：格式化磁盤，以便用于 Windows
  • FSUTIL：顯示或配置文件系統屬性
  • FTYPE：顯示或修改在文件擴展名關聯中使用的文件類型
  • GOTO：將 Windows 命令解釋程序定向到批處理程序中某個帶標簽的行
  • GPRESULT：顯示計算機或用戶的組策略信息
  • GRAFTABL：使 Windows 在圖形模式下顯示擴展字符集
  • HELP：提供 Windows 命令的幫助信息
  • ICACLS：顯示、修改、備份或還原文件和目錄的 ACL
  • IF：在批處理程序中執行有條件的處理操作
  • LABEL：創建、更改或刪除磁盤的卷標
  • MD：創建一個目錄
  • MKDIR：創建一個目錄
  • MKLINK：創建符號鏈接和硬鏈接
  • MODE：配置系統設備
  • MORE：逐屏顯示輸出
  • MOVE：將一個或多個文件從一個目錄移動到另一個目錄
  • OPENFILES：顯示遠程用戶為了文件共享而打開的文件
  • PATH：為可執行文件顯示或設置搜索路徑
  • PAUSE：暫停批處理文件的處理并顯示消息
  • POPD：還原通過 PUSHD 保存的當前目錄的上一個值
  • PRINT：打印一個文本文件
  • PROMPT：更改 Windows 命令提示
  • PUSHD：保存當前目錄，然后對其進行更改
  • RD：刪除目錄
  • RECOVER：從損壞的或有缺陷的磁盤中恢復可讀信息
  • REM：記錄批處理文件或 CONFIG.SYS 中的注釋 (批注)
  • REN：重命名文件
  • RENAME：重命名文件
  • REPLACE：替換文件
  • RMDIR：刪除目錄
  • ROBOCOPY：復制文件和目錄樹的高級實用工具
  • SET：顯示、設置或刪除 Windows 環境變量
  • SETLOCAL：開始本地化批處理文件中的環境更改
  • SC：顯示或配置服務 (后臺進程)
  • SCHTASKS：安排在一臺計算機上運行命令和程序
  • SHIFT：調整批處理文件中可替換參數的位置
  • SHUTDOWN：允許通過本地或遠程方式正確關閉計算機
  • SORT：對輸入排序
  • START：啟動單獨的窗口以運行指定的程序或命令
  • SUBST：將路徑與驅動器號關聯
  • SYSTEMINFO：顯示計算機的特定屬性和配置
  • TASKLIST：顯示包括服務在內的所有當前運行的任務
  • TASKKILL：中止或停止正在運行的進程或應用程序
  • TIME：顯示或設置系統時間，后面加/t表示顯示時間
  • TITLE：設置 CMD.EXE 會話的窗口標題，如TITLE 你想改成啥
  • TREE：以圖形方式顯示驅動程序或路徑的目錄結構，如TREE D:
  • TYPE：顯示文本文件的內容，如TYPE D:\\文本.txt
  • VER：顯示 Windows 的版本
  • VERIFY：告訴 Windows 是否進行驗證，以確保文件正確寫入磁盤
  • VOL：顯示磁盤卷標和序列號
  • XCOPY：復制文件和目錄樹
  • WMIC：在交互式命令 shell 中顯示 WMI 信息

四、運算符優先級

C++ 運算符的優先級決定了表達式中運算符的計算順序，以下是 C 語言中運算符的優先級列表，按照從高到低的順序排列，同一行中的運算符具有相同的優先級：

優先級運算符結合性
優先級 1::（作用域解析）從左到右
優先級 2++、--（后綴）
()（函數調用）
[]（數組下標）
.（成員訪問）
->（通過指針的成員訪問）		從左到右
優先級 3++、--（前綴）
+、-（一元）
!、~（邏輯非、按位取反）
(type)（強制類型轉換）
*（解引用）
&（取地址）
sizeof
new、delete		從右到左
優先級 4.、->（成員指針訪問）從左到右
優先級 5*、/、%（乘、除、取模）從左到右
優先級 6+、-（加、減）從左到右
優先級 7<<、>>（位左移、位右移）從左到右
優先級 8<、<=、>、>=（關系比較）從左到右
優先級 9==、!=（相等性比較）從左到右
優先級 10&（按位與）從左到右
優先級 11^（按位異或）從左到右
優先級 12`（按位或）從左到右
優先級 13&&（邏輯與）從左到右
優先級 14||（邏輯或）從左到右
優先級 15?:（三元條件）從右到左
優先級 16=、+=、-=、*=、/=、%=
<<=、>>=、&=、^=、`=		從右到左
優先級 17,（逗號）從左到右

注意事項

  1. 優先級高的運算符先計算，例如a + b * c中，乘法先計算，因為*的優先級高于+。
  2. 結合性決定相同優先級運算符的計算順序，例如賦值運算符是右結合的，因此a = b = c等價于a = (b = c)。
  3. 使用括號()可以強制改變計算順序，例如(a + b) * c中加法先計算。
  4. 邏輯運算符&&和||具有短路特性，即當結果可以提前確定時，不會計算后續表達式。

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