常量与变量 运算符和表达式

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《C语言深入理解系列 - 常量与变量》

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常量与变量

正所谓静中有动，动中有静，常量与变量亦是如此，它们之前相互依赖，相互影响。关于常量与变量，很多朋友可能觉得没有什么好介绍的，它实在是太简单了，单从字面上看就知道什么意思？我想说的不是关于常量与变量的概念，而是其深入的实质。

其实很多朋友在学到后面指针的时候经常会出现，段错误，晕指针（我对那些指针恐惧者的症状叫法），野指针等问题，都是因为对常量和变量的理解不够深入，基础理解不够踏实。

常量：其值不会发生改变的量，称为常量。它们可以和数据类型接合起来分类。比如：整形常量，浮点型常量，字符常量等等，常量是可以不经过定义和初始化，而直接引用的。

常量分类：常量又分为：直接常量和符号常量。

直接常量又叫做：字面常量。如12，0，4.6，’a’，”abcd”

符号常量：如宏定义的：#define PI 3.14

特点：常量的值在其作用域内不会发生改变，也不能再被赋值。其在出现时就被当作一个立即数来使用。也就是说，只能被访问，被读，而不能被写，被赋值。

其实，你一旦声明了一个常量，那么常量所在的内存空间就被加上了只读的属性，它有点类似于const关键字。

变量：其值在其作用域内可以改变的量称为变量。一个变量应该有一个名字，在内存中占据一定的存储空间。变量在使用前必须要定义。每个变量都有自己的地址。

变量分类：变量依据其定义的类型，分为不同类型，如：整型变量，字符型变量，浮点型变量，指针型变量等等。

特点：变量其值可以发生改变，意味着它可以被覆盖，被写入，被赋值。每个变量必须要有一个名字和它所在内存空间绑定，如图xxx所示。



图xxx 变量内存空间示意图

代码中声明整型变量a，它的类型已经决定，那么它的大小也就是4个字节（32位机上），那么在内存中就有连续的四个字节与之对应，a变量名就代表了这四个字节的空间，a变量的地址就是连续四个字节的开始的地址0x000。就好像是饭店里每个房间都有一个地址，如201室代表二楼每一个房间，叫201不太雅观，我们起个名字叫：牡丹厅。那么，我们人为的将“牡丹厅”这个名字和201房间绑定在了一起。当我们说到牡丹厅，就知道是201房间，同样当我们说201房间我们也知道是牡丹厅。

同样的道理，当我们说a变量，就知道是从0x000这个地址开始的4个字节，当我们说0x000地址就知道这是a变量的空间。那么既然a是变量也就是说它所代表的空间里的数据是可以修改的，同样0x000地址处的数据也是可以修改的。

变量名和变量的值：

变量名是在变量的声明的时候，该名字就和内存中一块地址绑定在一起了。可以通过变量名直接找到对应的内存区域，也可以通过地址找到其内存区域。

变量的值是变量所对应的内存区域内存放的二进制序列。变量的值不会因为变量的类型发生了改变而改变，当变量被转换为对应类型时，内存区域的二进制序列以该类型的形式翻译出来。这也是强制类型转换能够成立的原因。

例如：

[cpp] view
plain copy

int a = 97;

char ch1 = ‘a’;

char ch2 = (char)a;

char *p = (char*)a;

第一行代码：整型变量a在内存中是以97的二进制形式存放的，当使用它时，会被以十进制形式表现出来。

第二行代码：字符变量ch1的ASCII 码是97，也是以97的二进制存放的，使用时，会被以字符’a’的形式表现出来。

第三行代码：将整型变量a强制类型转换成字符型，a变量里的值没有变，变的是它的类型，它里面的值还是97的二进制，它类型变成了char，97的二进制变成char型，表现出来就是字符’a’。

第四行代码：声明一个字符型指针变量p，p是个变量，它里面的值可变，它的值是整型变量a的值强制类型转换成了字符指针类型。这个时候p里的值还是97的二进制，只不过这个97的意义已经代表了一个字符型指针，也就是一个指向字符的地址了。

由此可见：变量在内存中存放和它的值没有关系，而是和它的类型相关的。同样我们也可以得出：一个二进制序列对于计算机本身而言没有任何意义，计算机根本不知道这个二进制数据是干什么的，只有具体到它的类型时或出现在合适的场合时，才能代表具体的意义。如果一串二进制数据出现在地址总线上，它代表是一个地址，如果该相同数据出现在数据总线上，它代表是一个数据。所以，当我们看到一个数据时，比如：3.1415926，不能把它戴上定向思维的帽子认为它就是PI，而是要看清它的本质，它就是一堆二进制代码。

我们来看下下面的例子：

1.

char ch = ‘a’;

int a = (int)ch;

printf(“%d %c\n”, a, ch);

ch是什么？ch里装的是什么？a是什么？a里面装的是什么？打印什么？

2.

int add = 0x12345678;

int *p = (int*)add;

add是什么？add里装的是什么？p是什么？p里装的是什么？*p又是什么？&p又是什么？

3.

#define PI 3.14

int a = PI;

printf(“%d\n”, a);

上面的代码有没有问题？

4.

#define PI 3.14

printf(“%d\n”, PI);

代码有没有问题？

5.

#define PI 3.14

int a = PI;

PI = 3.1415926;

int b = PI;

printf(“%d %d\n”, a, b);

代码有没有问题？

6.

char *str = “hello world”;

printf(“%s\n”, str);

*str = “goodbye world”;

printf(“%s\n”, str);

代码有没有问题？

答案：

1. 测试对变量类型的理解和类型转换。ch是字符型变量，ch里是字符’a’的二进制数，a是整型变量，a里面是字符’a’的二进制数的整型表示方式，以十进制数表示出来97。打印结果为97 和 a。

2. 测试对整型和地址类型转换。add是一个整数变量，add里是0x12345678的二进制数，以十进制表现出来，p是一个整型指针变量名，p里面是0x12345678的二进制数，以地址的方式表现出来，代表地址0x12345678。*p是通过*去访问地址0x12345678这个地址处的数据（如果你试图去打印它，会出错，因为这个地址你不一定有权限去访问）。&p是取出整型指针变量p的地址，因为p是一个变量，它也有自己的地址，所以可以取出它的地址来（见上面变量的定义）。

3. 宏定义一个常量PI，PI这个符号代表了3.14，在代码执行前的预处理阶段第二行int a = PI，已经被替换为了int a = 3.14，将3.14赋值给整型，会舍弃掉小数点后面部分结果，仅保留整数部分，打印结果为3。

4. 和上面3一样，在预处理阶段被替换成了printf(“%d\n”, 3.14)，结果为1374389535，这是因为将浮点型的3.14在内存中的数据，以整型来表现的。

5. 第三行PI = 3.1415926会出错，PI是个常量其被替换成了3.14 = 3.1415926，3.14是个字面常量，不能被赋值。错误信息为“向无效左值赋值出错”（关于常见错误信息，见C语言常见错误详解章节）。

6. 第三行*str = “goodbye world”出错，第一行中将字符串常量“hello world”的首地址给了字符指针变量str，第三行试图将“goodbye world”的首地址，通过*str的访问方式覆盖str指向的字符串常量“hello world”。这句话理解起来都比较费劲，因为这里有两个错误：

试图向常量里写数据。

“hello world” 是字符串常量，那么这个字符串空间里的内容不能改变。

指针变量里应该放地址，字符串都是以首地址为地址。

向一个地址里写入字符串应该使用strcpy。*str只是代表了str指向的字符串中的第一个字符，将字符串地址写入到一个字符里肯定不行。

C运算符优先级完整口诀
C语言常用运算符的优先级口诀是：“单算关逻条赋逗”；

如果加入位运算符，完整口诀是：“单算移关与，异或逻条赋”。

■“单”表示单目运算符：逻辑非(!),按位取反(~),自增(++),自减(--),取地址(&),取值(*)；

■“算”表示算术运算符：乘、除和求余(*,/,%)级别高于加减(+,-)；

■“移”表示按位左移(<<)和位右移(>>)；

■“关”表示关系运算符：大小关系(>,>=,<,<=)级别高于相等不相等关系(==,!=)；

■“与”表示按位与(&)；

■“异”表示按位异或(^)；

■“或”表示按位或(|)；

■“逻”表示逻辑运算符：逻辑与(&&)级别高于逻辑或(||)；

■“条”表示条件运算符(? :)；

■“赋”表示赋值运算符(=,+=,-=,*=,/=,%=,>>=,<<=,&=,^=, |=,!=)；

◆另，逗号运算符(,) 级别最低，口诀中没有表述，需另加记忆...

#include <stdio.h>

//常量:常量是计算机中最基本的元素,如:整型常量,浮点类型常量,字符常量,字符串常量,枚举常量...

//字符常量: 'a' '/'

//ASCII码(美国信息交换码):

//'0' 48

//'A' 65

//'a' 97

//转义字符: '\n' '\0' '\t' '\\' '\'' '\"'

//字符常量用单引号括起来

//字符常量在内存中占用4字节空间

//

//字符串常量: "qianfeng" "hello world"

//1.用双引号包含

//2.末尾以'\0'结束

//3.字符串中的每一个元素占用一个字节

//

//'a' "a"

//1. 'a'占用4字节空间

//2. "a"占用两个字节空间

//3. 一个单引号一个双引号

//'0' 0 '\0' "0"

#include <stdio.h>

//

//int main(int argc, const char * argv[])

//{

// printf("%c\n",'a');//%c打印字符

// printf("%ld\n",sizeof('a'));

// printf("%ld\n",sizeof("qianfeng"));

// printf("%c\n",'\\');

// printf("%c\n",'\'');

// printf("%%%c\n",'%');

//

// printf("%s\n","hello\0world");//%s打印字符串占位符

//

// printf("qinafeng\n");

//

// return 0;

//}

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// //整型常量

// //%d %ld %u %lu

// printf("%d %d %d\n",'a',345, 56789);//%d
对应 char short int

// printf("%ld\n",4567890456789567);//%ld
对应 long long long

// printf("%lu\n",5678956789456789089);//%lu unsigned long long long

//

// //%f %lf %Lf (精度不同)

// printf("%f\n",3.5678956789);

// printf("%.15lf\n",7.2345678903456789);

// long double f=4567.345678904563456789078;

// printf("%Lf\n",f);

// return 0;

//}

//变量:变量一段命名的内存空间

//int a; 4字节

//数据类型 +标示符

//标示符:以字母或者下划线开头,后面跟一个或者多个字母数字下划线;

// abc _yui123 ___ union int 123cbd

//1. 必须以字母或者下划线开头

//2. 后面必须跟数字字母下划线

//3. 不能跟C语言中的关键字重复

//4. 下划线开头的标示符通常给编译器使用

//变量在内存空间中占用大小,取决于其数据类型

//int a; char ch; float f1;

//long l1;

//初始化:在定义的变量的时候,给一个初值;

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// //char ch = 'a';

// char ch=0;

// ch= 'a';

// printf("%ld %ld\n",sizeof(ch),sizeof('a'));

//

// return 0;

//}

//变量声明:声明一个变量,就是告诉编译器有这个变量的存在

//变量定义是声明的一种,是一种特殊的声明

//extern int a;//变量的声明

//

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// //printf("%d",a);

// char ch='a';

//

// char ch2 = ch;

// printf("%c\n",ch2);

// return 0;

//}

//

//int a=20;

//运算符

//强制转换: (数据类型)表达式

//自增自减运算符: ++ --

//sizeof运算符:求变量或者常量占用内存空间大小

//算术运算符: / * % + -

//关系运算符: > >= < <= == !=

//逻辑运算符: ! && ||

//条件运算符: ? :

//赋值运算符: = /= *= %= += -=

//逗号运算符: ,

//表达式:由常量变量运算符组成一个式子;

//12+45 a+b 3*a (a+b)*3

//表达式有确定的类型跟数值;

//int main(int argc, const char * argv[])

//{

// printf("%d\n",12+45);

//

// return 0;

//}

//自增自减运算符: ++ --

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=10;

// int b=20;

// printf("a= %d b= %d\n", a++,b--);//a++ b--
在当前语句执行之后++ -- a++ <==> a+=1 <==> a=a+1; b-- <==> b-=1 <==> b=b-1;

//

// printf("a= %d b = %d\n", a,b);

//

// a = 10;

// b= 20;

//

// printf("a = %d b= %d\n" ,++a,--b);//先变化a,b的值

// printf("a = %d b= %d\n" ,a,b);

// //printf("%d", ++a++);错误

// //printf("%d %d\n",a++,a--);//a的值是未定义的

// return 0;

//}

//算术运算符: / * % + -

//

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=10,b=20;

// int c=0;

// printf("a+b = %d\n", c=a+b);

// printf("a*b = %d\n", a*b);

// printf("a-b = %d\n", a-b);

// printf("a/b = %d\n", a/b);

// printf("a%%b = %d\n", a%b);//取模

//

// printf("%d\n", a-b*a);

// return 0;

//}

//关系运算符: > >= < <= == !=

//表达式成立
则为真(!0), 否则为假(0)

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a= 10, b=20;

//

// printf("%d\n",a>b);

// printf("%d\n",a<b);

// printf("a<=b %d\n",a<=b);

// printf("a>=b %d\n",a>=b);

// printf("a==b %d\n",a==b);

// printf("a!=b %d\n",a!=b);

//

// return 0;

//}

//逻辑运算符: ! && ||

//! (逻辑非)

// 表达式 !(表达式)

// 真(!0) 假(0)

// 假(0) 真(!0)

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=0;

// printf("!a = %d\n",!a);

//

//

// return 0;

//}

//&&(逻辑与)

//表达式1
表达式2 表达式

// 真
真 真

// 假
真 假

// 真
假 假

// 假
假 假

//当有一个表达式不成立,那么整个表达式不成立

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a = 0,b=20;

//

// printf("a&&b = %d\n",a&&b);

//

// return 0;

//}

//||逻辑或

// 表达式1
表达式2 ... 表达式

// 真
真 真

// 假
真 真

// 真
假 真

// 假
假 假

//当有一个表达式为真,则整个表达式为真

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=0,b=0;

//

// printf("a||b = %d\n", a||b);

//

// return 0;

//}

//条件运算符: ? :

//三目运算符

//表达式?表达式1:表达式2

//先判断表达式是否成立,成立整个表达式的值就是表达式1的值,反之是表达式2的值

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a= 30, b = 20;

// printf("max(a,b) = %d\n", a>b?a:b);

// printf("min(a,b) = %d\n", a>b?b:a);

// return 0;

//}

//赋值运算符: = /= *= %= += -=

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=40;

// int b=4;

// //b = 50;

// printf("a= %d\n",a/=2);//a = a/2;

// a = 40;

// printf("a*=b = %d\n",a*=b);//a=a*b;

// a = 40;

// printf("a/=b = %d\n",a/=b);//a=a/b;

// a =40;

// printf("a%%=b = %d\n",a%=b);//a=a%b;

//

// a =40;

// printf("a+=b = %d\n", a+=b);//a= a+b;

//

// a= 40;

// printf("a-=b = %d\n", a-=b);//a=a-b;

// //printf("%d %d\n", a+=b,a-=b);//a的值未定义

// return 0;

//}

//逗号运算符: ,

//表达式1,表达式2,表达式3,表达式4,.....表达式n

//逗号表达式的值是表达式n的值

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=10,b=20,c=30,d=40;

// //int f = 0;

// int e;

//// e=a+b,c+d;

// printf("%d\n",(e=a+b,c+d));

// printf("%d\n",(e=c+d,a+b));

//

// return 0;

//}

//运算符优先级

//括号 >
单目运算符 > 算术运算符(/ * % > + -) >关系运算符 >逻辑运算符 (&& > ||)
>三目运算符 >
赋值运算符 >逗号运算符

//采用加括号的方式提高优先级

//类型转换

//

//int a=5 + char b=6

// 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

// + 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 //位扩展

//-----------------------------------------------

// 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 = 11

// int a=5 char b=-6

// 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

// 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 //补1

//--------------------------------------------

// 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 = -1

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=5;

// char b = 6;

// printf("%d\n",a+b);//
位扩展 发生隐式转换

//

//

// int c= 0x123350; //位截断

// short d;

// d = c;

//

// printf("d=0x%x\n",d);

// return 0;

//}

//1.整型数据之间运算,
当有long long 其它类型的数据向long long看齐

//2.没有 long long有long类型其它类型向long类型看齐

//3.既没有long long也没有long 有int类型数据,其它类型数据向int类型数据看齐

//4. 只有char short类型向 int类型数据看齐

//5. 有浮点类型数据的时候,向浮点类型数据看齐(整型转浮点类型)

//6. float double 向 long double看齐

//7. 没有long double有double向double看齐

//8. 有符号类型向无符号类型数据看齐

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a=10;

// float f=3.45;

//

// printf("%f\n",a+f);//隐式转换

// printf("%d\n",(int)(a+f));//强制转化

// return 0;

//}

//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

//------------------------------------------

//

//int main(int argc,const char *argv[])

//{

// unsigned int a = 5;

// char b = -6;

//

// printf("%d\n",a+b);

//

// return 0;

//}

//control + i //排序代码

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// char a;

// int b = 0x56756;

// a = b;//截断

// printf("%d %ld\n",a,sizeof(a));

//

// return 0;

//}

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a = 256;//0000 0000 0000 0000 00000 10000 0000

// char b;

// b = a;

// printf("%d\n",b);

// return 0;

//}

//511 /16 15

//31 /16 15

//1 /16 1

////0x1ff

//int main(int argc,const char *argv[])

//{

// int a = 511;

// char b;

// b = a; //1111 1111

// printf("%d\n",b);

// return 0;

//}

//int main(int argc, const char *argv[])

//{

// int a;

// float b = 3.14;

// a = b;

// printf("%d\n",a);

// return 0;

//}

int main(int argc,constchar *argv[])

{

float a =3.14;

int b;

b = (int)a%2;

printf("%d\n",b);

return 0;

}