C语言笔记（三）：深入浅出常量、变量

作者：老余

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常量

如果看官是在这个博客里来查资料的，那就不要来了，这里是放的我对本章内容的理解，以及扩展理解

在写这个博客的时候，我觉得我有必要把有些闲话也记录下来， 各位看官可以把这个博客当做小说来看，当然是没有剧情的。想要剧情，做梦吧但是你好好看，我觉得还是能看懂吧，虽然可能也许有很多错误观点，也希望各位看官给我指正一下。我也是个小菜鸡

何为常量?

即不能被修改的变量，当然这里是在内存空间里开辟了一处空间，放在文字常量区

为了更加深入的理解常量和变量，我这里把他们存储以及执行的过程都说一说

在C中，内存可以分为堆、栈、静态区、文字常量、代码；这里的内存就理解为运行内存吧。

• 堆：放函数参数、局部变量
• 栈：存储动态生成的对象，一般由程序员分配释放。
• 静态区或者全局区： 存储知全局变量道和静态变量。
• 文字常量区 ：存储常量字符串。
• 代码区 ： 存储函数体的2进制代码

常量的分类

整数常量

常见的整数类型 int short long char（特殊的整数类型）

又能用多种进制表达整数：例如2进制、8进制、16进制、10进制

既然提到了进制，那我们来学习一下进制

简单的进制分类

2进制：

• 为啥说是2进制呢？还不是因为只有2个数字来表达的一种方式，这两个数字就是0,1；你觉得怎么好好理解就怎么来就是咯
• 为啥是0和1？不是0和2；这里我是这样理解的，如果不正确请打死我 计算机基础里说过，计算机起源有哪些?当然是电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路；（后缀都有个计算机）所以我们个人计算机就是集成电脑计算机咯。大规模的集成电路计算机就理解成大型的服务器吧。那种藏在池子里那种，或者是那个超级电脑。当然啥是超级计算机？就是计算超大数字计算的很快很快那种，大的要很多个房间又特别吃点电的那种；好了， 我不装b了。为啥是0和1，这样子理解，计算机里都是从0开始计数的。0到1也就是2位数，所以说2进制只有0和1咯。如果是由0、1、2组成的当然是交3进制咯，因为有3个数嘛

8进制：

• ok，楼上介绍了啥是2进制，当然这里为啥要叫8进制呢，很明显是有8个数啊。是哪8个呢? 你从0开始自己数8个呗；当然是0~7咯。为了和10进制区分（因为10里面也有0到7嘛），所以用开头是0（zero）的来区分。至于为啥用0来区分？可能是方便吧，这里就不深究了

10进制：

• 这个就不详细解释咯。当然综上所述当然是由0到9来表示咯。为了区分，就没有给他设置前缀咯

16进制：

• 综上所述。当然是0到15来表示咯，你想多咯，如果是这样怎么区分呢？所有很腻害的来了，前面的10个数还是用10进制的方式来表达，后面的6个数呢？当然用abcdef啊。为啥是6个字母。因为没有10，为啥没有10？因为2进制的时候就用了10了啊，而且很容易和10进制起冲突
• 所以呢前面的10个数依旧是0~9，后面的6个数，a~f。为了区分，给了她一个前缀0x（ling埃克斯）

进制的换算

这里我说都是正数的操作

刚才我扯到了进制的分类，当然如果考试的时候，代码的时候要换算进制咋办呢？我想让机器认识我表达 的数字咋办？

所以呢，学习换算啊

十进制转二进制

这里我们先了解一下换算的姿势吧，先了解一下10进制翻译成2进制吧，毕竟这个经常考试

好的，先理解一下，计算机内存里的bit和bite的关系，当然后者比前者多了一个e而已嘛，读音都是一样滴，但是习惯吧bite叫做大B，bit叫做小b。OK

这里规定了一个单位法则一个B=8b，也就是说1字节=8位.为啥是8位，可能是我们喜欢8这个数字吧。总之就是这样了

所以呢？这个和换算有毛的关系啊？

当然我们一般都是用字节来存储的，所以呢？比如就是c语言的编辑器，我先弄一个字节的空间来表示一个数这里我就用表达一个十进制的14吧。透哦。这里提到了字节，为啥用一个字节来表示一个数字，这时候，又要知道为啥？因为在c里一个数字、字母、标点符号各占一字节，一个汉字占两个字节。为啥是这样，你就不要想太多了。好了，回到正轨。我现在是一个计算机，我想要理解用户给我传来的一个10进制的数：14；当然我是不能直接理解的。我得将14翻译成2进制的才可以，不然老纸也不知道啥意思，就像你给我说英语，我不翻译我啷个知道。当然我是不会主动学习英语的。好了。开始翻译，

翻译方式一：

首先将14除2，余数是啥？当然是0然后呢？剩下的7接着除2余数是1，剩下的3接着除以2，然后余数是1，然后剩下一个1,1除以2余数就直接是1咯，因为没得余数了。后了。所以我们得到的余数有0111，当然咯我们需要将和这个数字倒过来，即1110，但是我刚才bb过了。一个字节是用8位来表示的，所以得凑齐8个数字，才能召唤神龙啊，所以是00001110。当然如果你答题回答是1110我觉得应该不会错，毕竟数学逻辑上来说这个没毛病，有了解的看官可以回答一下。这个翻译的 方式我不知道你看懂没有，反正就是疯狂的除2，直到最后一位，除不动了。然后就直接把这个作为余数，然后吧结果连起来，在倒过来凑8位就ojbk。个人不是很喜欢这种方式，但是这种方式应该是初高中就说过了吧

翻译方式二：

看了楼上的方式一，真tm的烦，好多步骤，所以呢？这里在来个方式，还是用十进制的14为例，将14转成2进制的数字

OK，首先我们先在小本本上列出0,2,4,8，16，32,64,128.256,512,1024，好了，为啥要这样做，你就不要管咯，干就完了，反正看到有1024就知道啥意思了吧，就是字节的大小。然后呢？为啥要写这些东西，当然是有道理的 ，0字节翻译二进制是00000000，2字节翻译二进制是0000010,接下来没有3字节，你要说3字节也可以，也就是说00000011；当然这里为了好看，就直接上的4字节翻译成00000100。好了，不扯了，不然字数太多了。欧克，发现没得，如果是10进制的奇数转换成二进制，最右边是1，如果是偶数，则是0；好了，这个是题外话，当然，不然你问我15怎么算，我就懒得回答你，因为奇数我建议你用方式一。

好的知道了为啥小本本上要写这么多，你管三七二十一，你直接写了再说，反正写到512左右就OK，因为考试不会考多大的数字。好了，我们要算14，这里多少能组成14啊，当然是2+4+8咯当然你要加个0说0+2+4+8我就无话可说咯，这里是用能凑成的最简单的几个来凑。你也不要说用16-2，这里没有这种算法，你就直接用最简单的方式在这里面加成14就OK，好了我们知道了是2、4、8、所以呢？我们在2和4和8的下面写上1啊。其他没用到的就是0，所以就是0111后面的32和64等等下面也是写0，因为没用到嘛。但是这里超过了8个数字，那你有8个数字了后面的就不要了呗，所以就是01110000，当然这里也需要倒过来才是正确答案即00001110.为啥子要倒过来。你想想，2进制最小在右边，而10机制最小在左边，然后呢？你说该不该换

综上所述，如果10进制转换成二进制，如果十进制是偶数，用方法二，如果是奇数则用方法一

二进制转十进制

这个最简单吧，既然和2有关，那么，直接把2作为底数，然后从右边开始，第1位是2的0次方，第二位是2 的1次方，第三位是2的2次方然后加起来就OK，当然这里针对于是1的情况，也不知道你们懂不懂。可能是有点难受，但是这个也是高中说过的。例如00001111转成十进制就是1x2的0次方+1x2的1次方+1x2的2次方+1x2的3次方=1+2+4+8=15

如果给个111当然自己要知道前面是有5个0的即00000111；然后同理可得1+2+4=7

十进制转八进制

这里就只有一个方法

这里我发现我一个错误，上文写八进制写的是8进制，以及16进制，这样的写法是不对的，但是我懒得改了。就这样吧好的。好的 之前十进制转二进制的时候是怎么做的？忘了。。。好吧，是直接除2，那么，十进制翻译成八进制呢？当然是除8啊。

这里我用14为例。首先14除8余6，然后1除8就直接余1咯，所以呢结果是61么？当然要倒过来是16，但是16又像一个十进制，所以加上一个前缀0，则016；考试时候记得加上，不然就和十进制没差别了。

八进制转十进制

二进制转十进制是咋来着，从右边到左边一次2的啥次方加上就是咯。当然咯。八进制也是咯。例如我们的016转十进制。这里6x8的0次方+1x8的1次方=6+8=14；这里的0前缀就不要看啦，它就是个前缀。

八进制转二进制

这个时候杠精小伙伴来了。这个还不简单？先转十进制在转二进制啊。例如016，先转十进制是14在转二进制0001110

也有直接转的。但是我还是算了吧，懒得说这个了。我也不会等我会了我就给你们说

十进制转十六进制

这里我纠正一下，之前我说的abcdf用的小写，这里不规范，需要用大写

十进制转八进制是怎么来着？好像是除以8，那转十六进制就是除以十六吗？没错但是这里是大于等于16的数就可以在这样，例如14转换十六进制直接是E，为啥0到9代表的是0到9的十进制的数，如果超过了则是ABCDEF，这里的14，则是E啊。直接写E当然记得前缀0x则0xE，如果是大于等于16的十进制呢？比如18，则18/16余2，然后1除以16就直接用1作为余数咯，所以结果是21，但是倒过来就是12所以就是x012

十六进制转十进制

例如我这里有个十六进制的数0x1245需要转换成十进制，所以呢？

从右到左5x16的0次方+4x16的1次方+2x16的2次方+1x16的3次方=5+64+512+4096=4677

如果是0xF4呢

则是4x16的0次方+Fx16的1次方，这里的F则是15因为是0到15嘛，用的英文字母表示的而已啦

所以是4+240=244

说了这么多，其实他们都是能互相转换滴，这里就不详细解释了。

负数进制的换算

这里需要用到补码以及反码的知识

在计算机里，有机器数都是通过补码存储的

• 负数以原码（是负数的原码）的补码形式表达==负数在内存中的存储是“取反加一”，
• 补码：反码+1

反码加一叫补码。

负数十进制转二进制

例如我们的十进制数-22怎么转换成二进制呢？

首先我们直接先找到22的二进制数，即用22疯狂除2结果是01101倒过来就是00010110，在每次我们求二进制的时候，老余建议各位还是反过来验算一下。这里我们已经得到了22的二进制数（这里的二进制数是22的原码），

由于计算机里，左边的一位也就是最高次位是表示的正负号也就是0正1符。这里我们直接得到-22的原码，即10010110。（因为22的原码0,0010110这里的0就是一个符号位，直接变成1就得到了1,0010110即-22的原码）但是计算机不理解，所及还需要获得-22的反码；

现在我们需要用到反码（就是把0换成1，把1换成0）的知识咯。之前求到的1,0010110反过来就是11101001；这里就是得到的反码，

然后在加1获取补码：所以-22二进制表达式就是11101010（这个补码才是计算机存储负数的方式）

二进制转换成十进制(负数)

这里还是用之前的例子为例，我们有个二进制数11101010

先减一获得反码

就得到11101001

然后将反码转换成原码就是将0和1兑换回来得到：00010110

在将原码转换成十进制：0x2的0次方+1x2的1次方+2的2次方+2的4次方=2+4+16=22但是这里是负数的二进制转换而来，所以是-22

好滴终于把进制拉扯完了。接着回到整数常量去。

定义一个整数常量

首先呢，标识符就不多说了吧，但是有一个注意点的是，常量最好还是大写，因为这样和变量区分开。可以使用各种进制的方式来表达你想要表达的数字，一般我们都是用的十进制来表达的。但是这里有个考点，也就是对进制的考点，比如叫你判断以下常量是否合法:

212         /* 合法的 */
215u        /* 合法的 */
0xFeeL      /* 合法的 */
078         /* 非法的：8 不是八进制的数字 */
032UU       /* 非法的：不能重复后缀 */

之前说到了前缀，这里也顺带一下后缀吧，在c里面也可以说计算机里默认的浮点型是double。默认的整型是int，但是如果我们需要表示长整型的时候呢？就需要定义一个long型的整数，OK，但是int型的长度是多少来着？的2的32次方除2减1；-2147483648~2147483647；因为默认的是带有符号的数嘛。但是long型肯定是比int型长的。所以如果我们输入一个>2147483647‬的数，例如121474836478,这里编译器就会乱来了。因为超出了int范围，而且也不知道是long型。所以会有乱码。所以我们给他添加一个后缀l你也可以大写L结果就是这样long a = 21474836478L ;这个时候它就认识咯。

还有一个后缀叫U。这个我没怎接触，他就是用来表示无符号的意思，默认是定义的带符号的。例如int a = 100;但是我们想要一个不带符号的则给他添加一个后缀U 即int a = 100U;和unsigned int a = 100；

还有一个叫f。这里顺带就说了吧，一般我们定义的浮点型默认的是double。至于为啥，可能是因为double是双精度的精确度更高，然后方便计算；所以呢？我们一般定义float浮点数的时候后面最好天机一个f后缀，这里我一般用小写。也就是说float f1= 10.f;

定义常量的第一种姿势

第一种我们用#define 预处理器(宏定义)的方式来定义，这里直接上代码

这里是是通过c的编译机制来定义的一个TEXT的常量，当然这个TEXT不是类型，而是常量名。后面的01则是该常量的值，这里会默认根据你的常量值自动识别类型，当然咯，这里就是int型咯。如果你要定义一个字符串？直接#define str "张三"

这里不添加分号

至于为啥？因为宏定义的方式是采用的替换的方式，如果进行运算，或者打印输出的时候会将后面的 分号也一并替换过去

#define TEXT 01

定义常量的第二种姿势

使用 const 关键字，使用该关键字来修饰你要定义的常量

例如如下代码

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   const int  LENGTH = 10;
   const int  WIDTH  = 5;
   const char NEWLINE = '
';
   int area;  
  
   area = LENGTH * WIDTH;
   printf("value of area : %d", area);
   printf("%c", NEWLINE);
 
   return 0;
}

既然这里提到了#define以及const。那么我就简单的说说两者的区别

#define和const的区别

如果你没有耐心，关注前三个区别就可以了。其他的就当作是扩展把

1. 编译器的处理方式不同

   • define是在预处理阶段处理（定义在main方法之外）
   • const是在编译运行的阶段处理（在函数里使用）

2. 类型的安全检查不同

   • define没有类型，不做任何类型检查，仅仅是展开（这里的展开就是替换，也就是说，在后面代码有用到该常量的时候，就将该常量的值替换成你定义的常量）

   • const有具体的类型检查，因为在编译阶段会执行类型检查

3. 存储的方式不同

   • define存储的时候，不会给该变量开辟内存空间，但是在使用该变量的时候，会开辟内存空间

   • const会给该常量开辟内存空间，因为本质还是变量，只不过是把变量的权限改为了只读（不可编辑）而已。这个可空间一般是静态区

4. const更节约内存空间

   也就是说，如果使用#define定义一个变量。在后面使用该变量的时候，都会从新开辟一个内存空间来存放该变量

   而使用const定义一个变量，只有第一次在使用的时候，才会开辟内存空间，而且该常量名称是存储的是该内存空间的地址，也就是说，后面再此使用到该常量的时候，是用的同一个常量。

5. const提高了效率。 编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高。

6. 宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解;

   • 这里的不做计算，是不会进行四则运算，各种运算都不会进行运算的。只会无脑的替换使用该常量的位置而已

7. 宏预编译时就替换了，程序运行时，并不分配内存。

tmd，写了5k多个字，才归纳了部分常量的知识，还是有点心累

变量

欧克，终于来到了变量 了。之前学习这个和常量就是一个相对比的知识点把。但是也不全是。如果不知道基本数据类型的就点击这里我这里就不再详细谈了。

声明并定义一个局部变量

如题所示。我们要定义一个局部变量首先需要明确变量的数据类型，这里我以整型为例。

记住，这里是局部变量，是在花括号里面滴，也就是有存活范围的该范围就是花括号的范围

int	 main(){
    int a;//声明并定义一个变量a
    printf("%d
",a);
    return 0;
}

这里声明并定义了一个变量a。a是变量名，int是变量类型；当然如果这样没有给a赋初值，c会基于a一个随机值作为他的初始值，但是考试的时候呢？就说这个没有初始值吧。因为也确实没有初始值，而是c给予该变量的一个随机值；也就说，局部变量没有赋初值，是乱码；（这是没有static修饰的前提下默认是auto型。如果有static修饰，则该局部变量的初始值为0）；括号里的可以不用看，这里主要是学习局部变量的知识；

在这里，c编译运行的时候，就会在堆中开辟一块空间，这个堆是属于ROM的，也就是运行内存里的，当然这里没有给a赋初值，所以c会给他一个随机乱码地址丢给他。这个空间是多大呢？int类型是占多大的空间就是多大的空间，回忆一下吧，int占用4个字节，short占用2个字节，long占用4个字节，char占用1个字节，double占用8个字节，float占用4个字节longdouble占用16个字节；一个字节也就是8位。所以int占用了32位（4x8）所以呢？默认是的带符号(singned)类型也就是也就是-(2的32次方除2)~~(2的32次方除2减1)

好滴，说到了没有赋初值的情况了，现在谈一下赋初值的情况吧，直接上代码

int	 main(){
    int b=666;//定义并赋初值一个变量b
    printf("%d
",b);
    return 0;
}

这里b，很明显我们用到了一个赋值运算符”=“，给b赋予了一个初始值666，这个666是在int范围之内的呢，在这里直接就赋初值给了b一个值是666，所以我们叫做定义且赋初值。从内存分配的角度来看，在rom内存的堆内存中开辟了一块变量区域，默认值是一串乱码，但是由于赋予了初始值，则将初始值放在了该地址处，且b就是指向该初始值的地址。我们可以用以下代码测试一下

//打印a的地址以及a的初始值
printf("a地址：%p
",a);
printf("a初始值乱码地址：%d
",a);
//打印b的地址以及b的初始值
printf("b地址：%p
",b);
printf("b初始值乱码地址：%d
",b);

结果如图所示

声明并定义一个全局变量

这里说一说全局变量。当然全局变量意味着所有函数都能使用该变量，是定义在函数之外的。定义方式如下

int e ;

int main(){

printf("e的初始值：%d
",e);

return 0;

}

通过以上代码 。可以知道，全局变量是带有初始值的。且该初始值就是数据类型的初始值。整型默认是0；浮点型默认是0.000000，字符型默认是空格

为啥全局变量会有一个初始值呢？

因为全局变量默认是static类型数据。也就是是在main函数执行之前执行，和java里的static代码块相似。在执行.c文件的时候，至于什么是static。后面再说，这里只做有关变量的内容，简单的说一下，static是c中的一种存储类型。当然，你只要知道，全局变量是有初始值的，默认就是该数据类型的初始值，也就是上文说到的

变量的声明

变量的声明有两种方式，一种就是我们常用的直接声明并定义一个变量，不赋初值也就是一般我们所说的int a;

虽然作为局部变量的时候c会给a一个随机的值，但是默认是没有初始值的，也就说这样只是声明一个变量，且数据类型是int

还有一种方式使用extern关键字，这个extern的意思是外部的意思。后面将存储类的时候详细解释，既然这里用到了，还是简单的介绍一下，extern，修饰一个变量，意思是说，该变量只是声明，不在内存中开辟空间，当然，这里的声明是没有赋初值的，只要你没用到赋值运算符“=”name，且不是全局变量（外部变量）它就是没有初始值。这里需要注意，如果使用extern，必须在外部给该变量赋初值。因为这里的就是针对外部最近的一次该变量出现的地方，引用外部的一个声明。可能看到这里你还是一脸懵逼，没关系，直接上代码

#include <stdio.h>
int a ;//这个a是相对于main函数里的a是外部的变量，由于是局部变量，是有初始值的；该初始值是0；所以这里只有定义的作用，声明在main函数里执行到exter int a的时候就声明了；如果没有main函数里的extern int a;这个语句，这里的全局变量是声明并定义
int main(){

    extern  int a ;//这里声明了一个变量a，没用用到=，则没有给a赋初值；而且使用到了extern关键字，就必须在外部有出现的a。才能使用，否则会报错。当然这里的外部，也就是局部变量或者是其他函数里，由于c是从上到下的顺序执行的，所以如果是函数里的a，则必须先调用函数，才能使用extern找得到a的地址；
printf("a的初始值：%d
",a);
return 0;
}

常量以及变量就扯到这里吧，这里需要注意在vc6.0里，声明定义变量必须定义在函数开头，其他编辑器我不知道，因为不习惯