数据是程序处理的对象，也是程序的必要组成部分。
C语言提供了丰富的数据类型，以便对现实中不同特性的数据加以描述。
而运算是对数据的加工，C语言提供了相当丰富的运算符和表达式，使程序的设计变得方便灵活。
本章主要介绍C语言的基本元素、数据类型、运算符和表达式。
3.1关键字、标识符和保留标识符 正如人类的自然语言具有其语法规则一样，C语言也规定了它的语法。
为了按照一定 的语法规则构成C语言的各种成分（如常数、变量等），C语言规定了基本词法单位。
基 本的词法单位是单词，而构成单词的最重要的形式是关键字、标识符和保留标识符。
下面 作简单介绍。
1．关键字关键字是具有特定含义的、专门用来说明C语言的特定成分的一类单词。
例如，关键字 int用来定义整型变量，而关键字float则用来定义实型变量。
C语言的关键字都用小写字母 书写，不能用大写字母书写。
例如，关键字int不能写成Int。
由于关键字有特定的用途，所 以不能用于其他场合，否则就会产生编译错误。
下面是标准C语言中的32个关键字： auto breakcasechar const continuedefault do doubleelseenumexternfloatfor goto if int long registerreturnshort signed sizeofstaticstructswitchtypedefunion unsigned voidvolatilewhile
2．标识符在C语言中用于标识名字的有效字符序列称为标识符。
C语言对标识符有如下规定。
（1）标识符的第一个字符必须是英文字母或下划线（_）。
（2）如果第一个字符后面还有字符序列，则它应是英文字母、下划线或数字字符组成 的序列。
标识符中的英文字母大小写是有区别的，如标识符
abc与标识符ABC不相同。
为了便于读者对标识符有进一步的认识，下面列举若干正确的标识符和不正确的标 识符。
（1）正确的标识符：program、to、file_2、alb2c3。
（2）不正确的标识符：
zyes?
（含有不合法字符“?
”）； 32 z2from（第一个字符不允许为数字）；zyesno（标识符中不允许有空格）；zyes／no（含有不合法字符“／”）；zπr（π为不合法字符）。
标识符中有效字符个数（也称长度）视系统不同而不同。
例如，TurboC规定前32个字符有效，超过的部分忽略。
例如，对于8个字符有效的标识符而言，identifi与identifier被视为同一标识符，因为后者中的er已被忽略。
以后将会看到，标识符用来为变量、符号常量、数组和函数等命名。
使用时，标识符的选择由程序员自定，但是不能与关键字相同。
另外，为了增加程序的可读性，选择标识符时应遵循“见名知义”的原则，即选择描述性的标识符，标识符应尽量与所要命名的对象有一定的联系，以助于识别和记忆。
例如：zlength（表示长度）；ztime（表示时间）；zpi（表示圆周率π）。
3．保留标识符保留标识符是系统保留的一部分标识符，通常用于系统定义和标准库函数的名字，例如，以下划线开始的标识符通常用于定义系统变量。
不应该用这些标识符来定义自己的变量，虽然它们也是合法的标识符，但是用它们来做一般标识符就可能会出问题。
3.2数据与数据类型 数据是程序加工处理的对象，也是加工的结果，所以数据是程序设计所要涉及和描述的主要内容。
程序所能处理的基本数据对象被划分成一些组，或者说是一些集合。
属于同一集合的各数据对象都具有同样的性质，例如对它们能够做同样的操作，它们都采用同样的编码方式等。
程序语言所具有这样性质的数据集合被称为数据类型。
计算机硬件也把被处理的数据分成一些类型，例如有定点数、浮点数等。
CPU对不同的数据类型提供了不同的操作命令，程序语言中把数据划分成不同类型与此有密切关系。
但在程序语言中，类型的意义远不止于此。
所有程序语言都由数据类型来描述程序中的数据结构、数据表示范围、数据在内存中的存储分配等。
实际上，数据类型是计算机领域中的一个非常重要的概念。
在学习程序设计的过程中，将要不断地与数据类型打交道，应该予以特别的关注。
C语言中所用到的每一个常量、变量及函数等都是程序的基本操作对象，它们都隐式或显式地与一种数据类型相联系。
每种数据类型都表明了它的可能取值范围及能在其上所进行的运算。
作为程序设计人员，在解决某一问题时，必须认真考虑和设计适应此问题的数据结构（即数据类型）和操作步骤（即算法）。
这样，才能设计出正确、科学的程序。
例如，对100名学生的成绩排名次，显然要用到数组；求10！，显然原始数据可用基本整型，而结果要放入长整型中。
C语言的数据类型相当丰富，可分类如图3.1所示。
33 数据类型 基本类型 构造类型指针类型空类型 整型实型（浮点型）字符型 单精度型双精度型 数组类型 结构体类型 共用体类型 枚举类型 图3.1C语言的数据类型 C语言为基本类型数据定义了标识符，通常把它们称为类型名。
例如，整型用int标识，字符型用char标识。
类型名仅用于说明数据属于哪一种类型，它并不会在程序的另一处被引用。
C语言的数据类型很丰富，它有基本数据类型，还有构造其他多种数据类型的能力。
基本类型比较简单，构造类型一般由其他数据类型按照一定的规则构造而成，结构比较复杂，而指针类型是C语言中使用灵活、颇具特色的一种数据类型。
本章主要介绍常用的基本数据类型。
3.3基本数据类型及其表示 C语言基本数据类型包括整型、实型和字符型。
这些不同数据类型如何表示？如何使用？数据范围是多少？下面分别进行介绍。
3.3.1常量与变量
1．常量和符号常量在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。
常量分为不同的类型，C语言提供的基本常量有整型常量、实型常量、字符常量和字符串常量。
如12、
0、－3为整型常量，4.6、－1.23为实型常量，'a'、'd'为字符常量，"china"、"hello"为字符串常量。
为了增加程序的可读性，可以用一个名字（字符序列）来代表一个常量，称为符号常量。
在程序中需要使用该常量时就可直接引用表示该常量的标识符。
C语言中用宏定义命令对符号常量进行定义，其定义形式如下： #define标识符常量 其中，#define是宏定义命令的专用定义符，标识符是对常量的命名，常量可以是前面介绍的几种类型常量中的任何一种。
该命令的含义是使用指定的标识符来代表指定的常量，这个被指定的标识符就称为符号常量。
例如，在C程序中，要用PI代表3.1415926，可用下面这个宏定义命令： 34 #definePI3.1415926 【例3.1】已知产品的数量和单价，求总金额。
#include"stdio.h"#definePRICE30voidmain(){intnum,total;num=10;total=num*PRICE;printf("total=%d",total);} 程序中用#define命令定义PRICE代表常量30，此后凡是在程序中出现的PRICE都代表30，可以和常量一样进行运算。
但必须注意符号常量不同于变量，它的值在其作用域（本例中为主函数）内不能改变，也不能再被赋值。
一般，符号常量名用大写，变量名用小写，以示区别。
2．变量其值可以改变的量称为变量。
程序中的变量可以看成是一个存储数据的容器，它的功能就是可以存储数据。
对变量的基本操作有两个：向变量中存入数据值，这个操作被称为给变量“赋值”；取得变量当前值，以便在程序运行过程中使用，这个操作称为“取值”。
变量具有保持值的性质，也就是说，若某个时刻给某变量赋了一个值，此后使用这个变量时，每次得到的将总是这个值。
因为要对变量进行“赋值”和“取值”操作，所以程序中使用的每个变量都要有一个变量名，程序是通过变量名来使用变量的。
在C语言中，变量名是作为变量的标识，其命名规则符合标识符的所有规定。
在C语言中，字母大小写有区别。
例如，RAN、Ran、ran是3个不同的变量。
组成变量名（标识符）的有效字符个数随C语言的编译系统而定。
有的编译系统允许使用长达31个字符的变量名，而有的编译系统只取变量名的前8个字符作为有效字符，后面的字符无效，不被识别，这样，只要变量名的前8个字符相同，就被认为是同一个变量。
因此，在进行程序设计之前，应首先了解所使用的编译系统对变量名长度的规定，以免造成变量使用上的混乱。
在选择变量名和标识符时，应注意做到“见名知义”，并且对所使用的变量在使用之前，必须先对其进行声明。
声明变量包括为变量取名和指定变量类型。
例如，下面声明两个变量i和j为实型变量： floati,j; 其中，float是类型名关键字，指明其后变量的类型是实型。
通常，相同类型的变量共用一个类型名关键字，也可以分别表示。
如： floati;floatj; 但是，不允许在程序的同一处将同一变量声明为不同类型。
如下面的声明是错误的： 35 inti；floati; C语言中每一数据类型都有与之对应的类型名关键字。
3.3.2整型数据、实型数据和字符型数据
1．整型数据1）整型常量整型常量可以用三种数制来表示。
（1）十进制整型常量：如250、－12等，其每个数字位可以是0～
9。
（2）十六进制整型常量：以0x或0X开头，如十进制数的128，用十六进制表示为0x80，其每个数字位可以是0～9和A～F（或a～f）。
（3）八进制整型常量：以0开头，如十进制数的128，用八进制表示为0200。
其每个数字位可以是0～
7。
以上是整型常量的表示，对于长整型常量同样可以用十进制、八进制和十六进制3种形式表示。
其表示形式是在常量之后加上字母l或
L。
例如，123L、0xaeL和0171都是长整型常量。
2）整型变量整型变量可分为基本型、短整型、长整型和无符号型。
无符号型又分为无符号整型、无符号短整型和无符号长整型。
整型变量以关键字int作为基本类型说明符，另外配合4个类型修饰符，用来改变和扩充基本类型的含义，以适应更灵活的应用。
各种类型可表示如下。
（1）基本型：以int表示。
（2）短整型：以shortint或short表示。
（3）长整型：以longint或long表示。
（4）无符号整型：以unsignedint或unsigned表示。
（5）无符号短整型：以unsignedshort表示。
（6）无符号长整型：以unsignedlong表示。
以IBMPC、TurboC编译系统为例，整型数据所占的内存字节数以及数的表示范围如表3.1所示，可根据数的范围来选用。
数据类型intshort[int]long[int]unsigned[int]unsignedshortunsignedlong 表3.1 整型数据所占位数与表示范围 所占位数161632161632 数的范围 －32768～32767－32768～32767－2147483648～21474836470～655350～655350～4294967295 整型变量的定义如下所示： inta,b; /*指定变量a,b为整型*/ unsignedshortc,d;/*指定变量c,d为无符号短整型*/ 36 longe,f; /*指定变量e,f为长整型*/ 在一个函数内部，应该首先将所用到的变量集中起来进行说明，然后才是函数的执行语句部分。
【例3.2】 #include"stdio.h"voidmain(){inta,b,c,d;unsignedu;a=12;b=－24;u=10;c=a+u;d=b+u;printf("a+u=%d,b+u=%d\n",c,d);} 运行结果为： a+u=22,b+u=－14 给变量赋值时应注意所赋值与被赋值的变量类型匹配问题。
还要注意以下几点。
（1）一个整型常量，如果其值在－32768～32767范围内，认为它是int型，它可以赋值给int型和longint型变量。
（2）一个整型常量，如果其值超过了上述范围，而在－2147483648～2147483647范围内，则认为它是longint型。
可以将它赋值给一个longint型变量。
（3）如果某一计算机系统的C版本确定的shortint与int型数据在内存中占据的字节数相同，则它的表示范围与int型相同。
因此一个int型的变量也同时是一个shortint型变量，int型与shortint型变量间可以相互赋值。
（4）常量中无unsigned型。
但一个非负值的整型常量可以赋值给unsigned整型变量，只要它的范围不超过变量的表示范围即可。
例如，将50000赋给一个unsignedint型变量是可以的，而将70000赋给它是不行的（溢出）。
（5）在一个整型常量后面加一个字母l或
L，则认为是longint型常量。
例如，123l、432L、0L等。
这往往用于函数调用中。
如果函数的形参为longint型，则要求实参也为longint型，此时用123作实参不行，而要用123L作实参。
（6）数据溢出问题。
【例3.3】 #include"stdio.h"voidmain(){inta,b,c;a=32767;b=3;c=a+b;printf("c=%d\n",c);} 37 该程序的运行结果应该是c＝32770，而实际TurboC环境下的运行结果是c＝－32766。
显然这个结果是错误的，但系统没有提示出错。
为什么会出现这种情况呢？分析这个程序，a和b的值都没有超出整型数的表示范围，而a+b后应得到32770，这个数已经超出了整数的表示范围，称为溢出。
但这种溢出在内存变量c中的表现形式正好是数值－32766的补码形式，所以输出变量c的内容时自然就输出了－32766。
如果把上述程序做以下修改： #include"stdio.h"voidmain(){longa,b,c; a=32767;b=3;c=a+b;printf("c=%ld\n",c);} 即把变量a、b、c定义成长整型，就可以得到正确的运行结果。
思考：如果只把c定义成长整型，a和b还保持整型，结果会怎样？注意：在VC++环境中调试例3.3，得到结果是32770，没有溢出现象，这是因为在VisualC++环境中int类型数据分配4个字节，所以不会溢出。
2．实型数据1）实型常量实型常量在C语言中又称浮点数或实型数。
在C语言中，实型常量一般都作为双精度数来处理，并且只用十进制数表示。
实型常量有如下两种表示形式。
（1）小数形式：由符号、整数部分、小数点及小数部分组成。
0.123、.123、123.0、123.和0.0都是十进制数形式。
其中，小数点是不可缺少的。
例如，123.不能写成123，因为123是整型常量，而123.是实型常量。
（2）指数形式：由十进制小数形式加上指数部分组成，其形式如下： 十进制小数e指数部分 或 十进制小数E指数部分 如123e3或123E3都代表123×103。
但注意字母e（或E）之前必须有数字，且e后面指数必须为整数，如e3、2.1e3.5、e3和e等都不是合法的指数形式。
对于上述两种书写形式，系统均默认是双精度实型常量，可表示15～16位有效数字。
数的表示范围可达到10－308~10308。
如果要表示单精度实型常量和长双精度实型常量，只要在上述书写形式后加上后缀f（F）或l（L）即可。
例如： 2.3f、－0.123F、2e－3f为合法的单精度常量，有7位有效数字。
1234.9L、－0.123L、2e3L为合法的长双精度常量，有18～19位有效数字。
2）实型变量C实型变量分单精度、双精度和长双精度三种。
ANSIC标准允许定义三种实型变量的 38 关键字如下：zfloat（单精度）；zdouble（双精度）；zlongdouble（长双精度）。
对每一个实型变量都应在使用前加以定义。
如： floatx,y;doublez;longdoublee,f; /*指定变量x,y为单精度实数*//*指定变量z为双精度实数*//*指定变量e,f为长双精度实数*/ 在一般系统中，一个float型数据在内存中占4个字节，一个double型数据占8个字节，一个longdouble型数据占16个字节。
单精度实数提供7位有效数字，双精度实数提供15～16位有效数字，长双精度实数提供18～19位有效数字。
数值的范围随机器系统而异。
在IBMPCMS-C中，单精度实数的数值范围为10－38～1038，双精度实数范围为10－308～10308，长双精度实数范围为10－4931～104932。
一个实型常量可以赋值给一个float型或double型变量。
根据变量的类型截取实型常量中相应的有效数字位。
假如a已指定为单精度实型变量： floata;a=111111.111f; 由于float型变量只能接收7位有效数字，因此最后两位小数不起作用。
如果a改为double型，则能全部接收上述9位数字并存储在变量a中。
3．字符型数据1）字符常量字符常量是用单引号括起来的一个字符，如'a'、'D'、'?
'和'$'等。
除了以上形式的字符常量外，对于一些常用的但却难以用一般形式表示的不可显示字符，C语言提供了一些特殊形式的字符常量，这些字符常量都是以反斜杠（\）开头的字符序列。
常用的特殊字符如表3.2所示。
字符形式 \n\t\v\b\r\f\\\'\"\
0 \ddd \xhh 表3.2 转义字符 功能换行，将当前位置移到下一行开头横向跳格（即跳到下一个输出区）竖向跳格退格，将当前位置移到前一列回车，将当前位置移到本行开头走纸换页，将当前位置移到下页开头反斜杠字符“\”单引号字符双引号字符空操作字符（ASCII码为0）1～3位八进制数所代表的字符1～2位十六进制数所代表的字符 39 表3.2中列出的字符称为“转义字符”，意思是将反斜杠（\）后面的字符转变成另外的意义。
如'\n'中的n不代表字母n而作为“换行符”。
可在\后面紧跟1～3位八进制数或在'\x'后面紧跟1～2位十六进制数来表示相应系统中所使用的字符的编码值。
使用这种表示方法，可以表示字符集中的任一字符，包括某些难以输入和显示的控制字符，ASCII码表中编码值小于0x20的字符就属于这一类字符。
如响铃字符（beep）在ASCII码表中的编码值为
7，在程序处理过程中，为了发出响铃声音，可通过'\007'码来获得响铃效果。
需要注意的是，上面介绍的由\开头的特殊字符，仅代表单个字符，而不代表多个字符，它仅代表相应系统中的一个编码值。
如'\x3a'代表ASCII码值为58的字符。
在实际应用中，转义字符的使用很多，例如有以下程序行： printf("a=%f,b=%f\n",a,b); 其中'\n'就是换行转义字符。
几乎每个程序中都会有一个或若干个这样的程序行。
2）字符串常量字符串常量是由一对双引号括起来的字符序列，如"string"。
从表面上看，"string"是由6个字符组成的，但实际上它是由7个字符组成的，因为在C语言中，系统自动地在每个由双引号括起来的字符串的最后补上'\0'字符，即ASCII码值为0的字符。
因此，C语言中的每个字符串都是以'\0'为结束标志的。
对字符串操作时，这个结束标志很重要。
例如，输出字符串时，遇到这个结束标志才终止输出。
可见，字符常量与字符串常量的区别有两个方面：从形式上看，字符常量是用单引号括起来的一个字符，字符串常量是由双引号括起来的字符序列；从存储方式看，字符常量在内存中占一个字节，而字符串常量除了每个字符各占一个字节外，其字符串结束符'\0'也要占一个字节。
例如，字符常量'A'占一个字节，而字符串常量"A"占两个字节。
3）字符变量字符型变量用来存放单个字符，定义形式如下： charc1,c2; 可对c1、c2赋值，c1='a'，c2='b'。
注意，不能将字符串常量赋给一个字符变量。
【例3.4】 #include"stdio.h"voidmain(){charc1,c2;c1='a';c2=98;printf("%c%c",c1,c2);} 运行结果为： a b 程序中第3行相当于以下两个赋值语句： 40 c1='a';c2='b';
4．变量的初始化通常一个变量是先声明，然后再赋值，例如： intx，y；x=10,y=20; 在C语言中，也可以对变量进行初始化，即允许在声明变量的同时对变量赋初值。
所以上面可改为： intx=10，y=20； 所以变量赋值具有两种形式，一种是先声明后赋值，另一种是在声明变量的同时对变量赋初值，这就是变量的初始化。
所有类型的变量都可以初始化，例如： floatx=123.45f；inta，b，c=10；inta1=10，b1=6，c1=10；doublepi=3.14；charch='a'； ／*声明x为实型量，且赋初值为123.45*/／*类型声明语句中给部分变量赋初值，即仅给c赋初值10*/／*声明整型变量a1、b1、c1，并分别赋不同的初值*／／*声明pi为双精度实型变量，且赋初值为3.14*/／*声明字符变量ch，并赋初值为'a'*／ 以上为x、c、a1、b1、c1、pi和ch都赋了初值，它与用赋值语句赋值有同样的效果。
若有几个变量值相同，也必须一一进行初始化。
例如： inta=10,b=10,c=10; 写成下列形式则是错误的。
inta=b=c=10; 变量初始化不是在程序编译时完成的（除后面介绍的外部变量和静态变量），而是在程序运行时对变量赋初值。
5．不同类型数据之间的转换字符型数据在内存中是以ASCII码形式存储的，与整数的存储形式类似。
因此字符型数据和整型数据之间可以通用。
字符型数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出，同时，字符型数据可以赋给整型变量，整型数据也可以赋给字符型变量，只是当整型数据的大小超过字符型变量的表示范围时，需要截取相应的有效位数。
除了上述字符型数据和整型数据之间可以通用之外，不同类型的数据在进行混合运算时，往往需要进行类型转换。
类型转换有两种方式：自动类型转换和强制类型转换。
1）自动类型转换C语言允许在整型、单精度浮点型和双精度浮点型数据之间进行混合运算，由于字符型数据可以和整型数据通用，所以，下列表达式是合法的。
100+'A'+3.6*27 显然，在进行混合运算时，不同类型的数据要首先转换成同一类型，然后才能进行运算，转换的规则如图3.2所示。
C语言提供了丰富的数据类型，以便对现实中不同特性的数据加以描述。
而运算是对数据的加工，C语言提供了相当丰富的运算符和表达式，使程序的设计变得方便灵活。
本章主要介绍C语言的基本元素、数据类型、运算符和表达式。
3.1关键字、标识符和保留标识符 正如人类的自然语言具有其语法规则一样，C语言也规定了它的语法。
为了按照一定 的语法规则构成C语言的各种成分（如常数、变量等），C语言规定了基本词法单位。
基 本的词法单位是单词，而构成单词的最重要的形式是关键字、标识符和保留标识符。
下面 作简单介绍。
1．关键字关键字是具有特定含义的、专门用来说明C语言的特定成分的一类单词。
例如，关键字 int用来定义整型变量，而关键字float则用来定义实型变量。
C语言的关键字都用小写字母 书写，不能用大写字母书写。
例如，关键字int不能写成Int。
由于关键字有特定的用途，所 以不能用于其他场合，否则就会产生编译错误。
下面是标准C语言中的32个关键字： auto breakcasechar const continuedefault do doubleelseenumexternfloatfor goto if int long registerreturnshort signed sizeofstaticstructswitchtypedefunion unsigned voidvolatilewhile
2．标识符在C语言中用于标识名字的有效字符序列称为标识符。
C语言对标识符有如下规定。
（1）标识符的第一个字符必须是英文字母或下划线（_）。
（2）如果第一个字符后面还有字符序列，则它应是英文字母、下划线或数字字符组成 的序列。
标识符中的英文字母大小写是有区别的，如标识符
abc与标识符ABC不相同。
为了便于读者对标识符有进一步的认识，下面列举若干正确的标识符和不正确的标 识符。
（1）正确的标识符：program、to、file_2、alb2c3。
（2）不正确的标识符：
zyes?
（含有不合法字符“?
”）； 32 z2from（第一个字符不允许为数字）；zyesno（标识符中不允许有空格）；zyes／no（含有不合法字符“／”）；zπr（π为不合法字符）。
标识符中有效字符个数（也称长度）视系统不同而不同。
例如，TurboC规定前32个字符有效，超过的部分忽略。
例如，对于8个字符有效的标识符而言，identifi与identifier被视为同一标识符，因为后者中的er已被忽略。
以后将会看到，标识符用来为变量、符号常量、数组和函数等命名。
使用时，标识符的选择由程序员自定，但是不能与关键字相同。
另外，为了增加程序的可读性，选择标识符时应遵循“见名知义”的原则，即选择描述性的标识符，标识符应尽量与所要命名的对象有一定的联系，以助于识别和记忆。
例如：zlength（表示长度）；ztime（表示时间）；zpi（表示圆周率π）。
3．保留标识符保留标识符是系统保留的一部分标识符，通常用于系统定义和标准库函数的名字，例如，以下划线开始的标识符通常用于定义系统变量。
不应该用这些标识符来定义自己的变量，虽然它们也是合法的标识符，但是用它们来做一般标识符就可能会出问题。
3.2数据与数据类型 数据是程序加工处理的对象，也是加工的结果，所以数据是程序设计所要涉及和描述的主要内容。
程序所能处理的基本数据对象被划分成一些组，或者说是一些集合。
属于同一集合的各数据对象都具有同样的性质，例如对它们能够做同样的操作，它们都采用同样的编码方式等。
程序语言所具有这样性质的数据集合被称为数据类型。
计算机硬件也把被处理的数据分成一些类型，例如有定点数、浮点数等。
CPU对不同的数据类型提供了不同的操作命令，程序语言中把数据划分成不同类型与此有密切关系。
但在程序语言中，类型的意义远不止于此。
所有程序语言都由数据类型来描述程序中的数据结构、数据表示范围、数据在内存中的存储分配等。
实际上，数据类型是计算机领域中的一个非常重要的概念。
在学习程序设计的过程中，将要不断地与数据类型打交道，应该予以特别的关注。
C语言中所用到的每一个常量、变量及函数等都是程序的基本操作对象，它们都隐式或显式地与一种数据类型相联系。
每种数据类型都表明了它的可能取值范围及能在其上所进行的运算。
作为程序设计人员，在解决某一问题时，必须认真考虑和设计适应此问题的数据结构（即数据类型）和操作步骤（即算法）。
这样，才能设计出正确、科学的程序。
例如，对100名学生的成绩排名次，显然要用到数组；求10！，显然原始数据可用基本整型，而结果要放入长整型中。
C语言的数据类型相当丰富，可分类如图3.1所示。
33 数据类型 基本类型 构造类型指针类型空类型 整型实型（浮点型）字符型 单精度型双精度型 数组类型 结构体类型 共用体类型 枚举类型 图3.1C语言的数据类型 C语言为基本类型数据定义了标识符，通常把它们称为类型名。
例如，整型用int标识，字符型用char标识。
类型名仅用于说明数据属于哪一种类型，它并不会在程序的另一处被引用。
C语言的数据类型很丰富，它有基本数据类型，还有构造其他多种数据类型的能力。
基本类型比较简单，构造类型一般由其他数据类型按照一定的规则构造而成，结构比较复杂，而指针类型是C语言中使用灵活、颇具特色的一种数据类型。
本章主要介绍常用的基本数据类型。
3.3基本数据类型及其表示 C语言基本数据类型包括整型、实型和字符型。
这些不同数据类型如何表示？如何使用？数据范围是多少？下面分别进行介绍。
3.3.1常量与变量
1．常量和符号常量在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。
常量分为不同的类型，C语言提供的基本常量有整型常量、实型常量、字符常量和字符串常量。
如12、
0、－3为整型常量，4.6、－1.23为实型常量，'a'、'd'为字符常量，"china"、"hello"为字符串常量。
为了增加程序的可读性，可以用一个名字（字符序列）来代表一个常量，称为符号常量。
在程序中需要使用该常量时就可直接引用表示该常量的标识符。
C语言中用宏定义命令对符号常量进行定义，其定义形式如下： #define标识符常量 其中，#define是宏定义命令的专用定义符，标识符是对常量的命名，常量可以是前面介绍的几种类型常量中的任何一种。
该命令的含义是使用指定的标识符来代表指定的常量，这个被指定的标识符就称为符号常量。
例如，在C程序中，要用PI代表3.1415926，可用下面这个宏定义命令： 34 #definePI3.1415926 【例3.1】已知产品的数量和单价，求总金额。
#include"stdio.h"#definePRICE30voidmain(){intnum,total;num=10;total=num*PRICE;printf("total=%d",total);} 程序中用#define命令定义PRICE代表常量30，此后凡是在程序中出现的PRICE都代表30，可以和常量一样进行运算。
但必须注意符号常量不同于变量，它的值在其作用域（本例中为主函数）内不能改变，也不能再被赋值。
一般，符号常量名用大写，变量名用小写，以示区别。
2．变量其值可以改变的量称为变量。
程序中的变量可以看成是一个存储数据的容器，它的功能就是可以存储数据。
对变量的基本操作有两个：向变量中存入数据值，这个操作被称为给变量“赋值”；取得变量当前值，以便在程序运行过程中使用，这个操作称为“取值”。
变量具有保持值的性质，也就是说，若某个时刻给某变量赋了一个值，此后使用这个变量时，每次得到的将总是这个值。
因为要对变量进行“赋值”和“取值”操作，所以程序中使用的每个变量都要有一个变量名，程序是通过变量名来使用变量的。
在C语言中，变量名是作为变量的标识，其命名规则符合标识符的所有规定。
在C语言中，字母大小写有区别。
例如，RAN、Ran、ran是3个不同的变量。
组成变量名（标识符）的有效字符个数随C语言的编译系统而定。
有的编译系统允许使用长达31个字符的变量名，而有的编译系统只取变量名的前8个字符作为有效字符，后面的字符无效，不被识别，这样，只要变量名的前8个字符相同，就被认为是同一个变量。
因此，在进行程序设计之前，应首先了解所使用的编译系统对变量名长度的规定，以免造成变量使用上的混乱。
在选择变量名和标识符时，应注意做到“见名知义”，并且对所使用的变量在使用之前，必须先对其进行声明。
声明变量包括为变量取名和指定变量类型。
例如，下面声明两个变量i和j为实型变量： floati,j; 其中，float是类型名关键字，指明其后变量的类型是实型。
通常，相同类型的变量共用一个类型名关键字，也可以分别表示。
如： floati;floatj; 但是，不允许在程序的同一处将同一变量声明为不同类型。
如下面的声明是错误的： 35 inti；floati; C语言中每一数据类型都有与之对应的类型名关键字。
3.3.2整型数据、实型数据和字符型数据
1．整型数据1）整型常量整型常量可以用三种数制来表示。
（1）十进制整型常量：如250、－12等，其每个数字位可以是0～
9。
（2）十六进制整型常量：以0x或0X开头，如十进制数的128，用十六进制表示为0x80，其每个数字位可以是0～9和A～F（或a～f）。
（3）八进制整型常量：以0开头，如十进制数的128，用八进制表示为0200。
其每个数字位可以是0～
7。
以上是整型常量的表示，对于长整型常量同样可以用十进制、八进制和十六进制3种形式表示。
其表示形式是在常量之后加上字母l或
L。
例如，123L、0xaeL和0171都是长整型常量。
2）整型变量整型变量可分为基本型、短整型、长整型和无符号型。
无符号型又分为无符号整型、无符号短整型和无符号长整型。
整型变量以关键字int作为基本类型说明符，另外配合4个类型修饰符，用来改变和扩充基本类型的含义，以适应更灵活的应用。
各种类型可表示如下。
（1）基本型：以int表示。
（2）短整型：以shortint或short表示。
（3）长整型：以longint或long表示。
（4）无符号整型：以unsignedint或unsigned表示。
（5）无符号短整型：以unsignedshort表示。
（6）无符号长整型：以unsignedlong表示。
以IBMPC、TurboC编译系统为例，整型数据所占的内存字节数以及数的表示范围如表3.1所示，可根据数的范围来选用。
数据类型intshort[int]long[int]unsigned[int]unsignedshortunsignedlong 表3.1 整型数据所占位数与表示范围 所占位数161632161632 数的范围 －32768～32767－32768～32767－2147483648～21474836470～655350～655350～4294967295 整型变量的定义如下所示： inta,b; /*指定变量a,b为整型*/ unsignedshortc,d;/*指定变量c,d为无符号短整型*/ 36 longe,f; /*指定变量e,f为长整型*/ 在一个函数内部，应该首先将所用到的变量集中起来进行说明，然后才是函数的执行语句部分。
【例3.2】 #include"stdio.h"voidmain(){inta,b,c,d;unsignedu;a=12;b=－24;u=10;c=a+u;d=b+u;printf("a+u=%d,b+u=%d\n",c,d);} 运行结果为： a+u=22,b+u=－14 给变量赋值时应注意所赋值与被赋值的变量类型匹配问题。
还要注意以下几点。
（1）一个整型常量，如果其值在－32768～32767范围内，认为它是int型，它可以赋值给int型和longint型变量。
（2）一个整型常量，如果其值超过了上述范围，而在－2147483648～2147483647范围内，则认为它是longint型。
可以将它赋值给一个longint型变量。
（3）如果某一计算机系统的C版本确定的shortint与int型数据在内存中占据的字节数相同，则它的表示范围与int型相同。
因此一个int型的变量也同时是一个shortint型变量，int型与shortint型变量间可以相互赋值。
（4）常量中无unsigned型。
但一个非负值的整型常量可以赋值给unsigned整型变量，只要它的范围不超过变量的表示范围即可。
例如，将50000赋给一个unsignedint型变量是可以的，而将70000赋给它是不行的（溢出）。
（5）在一个整型常量后面加一个字母l或
L，则认为是longint型常量。
例如，123l、432L、0L等。
这往往用于函数调用中。
如果函数的形参为longint型，则要求实参也为longint型，此时用123作实参不行，而要用123L作实参。
（6）数据溢出问题。
【例3.3】 #include"stdio.h"voidmain(){inta,b,c;a=32767;b=3;c=a+b;printf("c=%d\n",c);} 37 该程序的运行结果应该是c＝32770，而实际TurboC环境下的运行结果是c＝－32766。
显然这个结果是错误的，但系统没有提示出错。
为什么会出现这种情况呢？分析这个程序，a和b的值都没有超出整型数的表示范围，而a+b后应得到32770，这个数已经超出了整数的表示范围，称为溢出。
但这种溢出在内存变量c中的表现形式正好是数值－32766的补码形式，所以输出变量c的内容时自然就输出了－32766。
如果把上述程序做以下修改： #include"stdio.h"voidmain(){longa,b,c; a=32767;b=3;c=a+b;printf("c=%ld\n",c);} 即把变量a、b、c定义成长整型，就可以得到正确的运行结果。
思考：如果只把c定义成长整型，a和b还保持整型，结果会怎样？注意：在VC++环境中调试例3.3，得到结果是32770，没有溢出现象，这是因为在VisualC++环境中int类型数据分配4个字节，所以不会溢出。
2．实型数据1）实型常量实型常量在C语言中又称浮点数或实型数。
在C语言中，实型常量一般都作为双精度数来处理，并且只用十进制数表示。
实型常量有如下两种表示形式。
（1）小数形式：由符号、整数部分、小数点及小数部分组成。
0.123、.123、123.0、123.和0.0都是十进制数形式。
其中，小数点是不可缺少的。
例如，123.不能写成123，因为123是整型常量，而123.是实型常量。
（2）指数形式：由十进制小数形式加上指数部分组成，其形式如下： 十进制小数e指数部分 或 十进制小数E指数部分 如123e3或123E3都代表123×103。
但注意字母e（或E）之前必须有数字，且e后面指数必须为整数，如e3、2.1e3.5、e3和e等都不是合法的指数形式。
对于上述两种书写形式，系统均默认是双精度实型常量，可表示15～16位有效数字。
数的表示范围可达到10－308~10308。
如果要表示单精度实型常量和长双精度实型常量，只要在上述书写形式后加上后缀f（F）或l（L）即可。
例如： 2.3f、－0.123F、2e－3f为合法的单精度常量，有7位有效数字。
1234.9L、－0.123L、2e3L为合法的长双精度常量，有18～19位有效数字。
2）实型变量C实型变量分单精度、双精度和长双精度三种。
ANSIC标准允许定义三种实型变量的 38 关键字如下：zfloat（单精度）；zdouble（双精度）；zlongdouble（长双精度）。
对每一个实型变量都应在使用前加以定义。
如： floatx,y;doublez;longdoublee,f; /*指定变量x,y为单精度实数*//*指定变量z为双精度实数*//*指定变量e,f为长双精度实数*/ 在一般系统中，一个float型数据在内存中占4个字节，一个double型数据占8个字节，一个longdouble型数据占16个字节。
单精度实数提供7位有效数字，双精度实数提供15～16位有效数字，长双精度实数提供18～19位有效数字。
数值的范围随机器系统而异。
在IBMPCMS-C中，单精度实数的数值范围为10－38～1038，双精度实数范围为10－308～10308，长双精度实数范围为10－4931～104932。
一个实型常量可以赋值给一个float型或double型变量。
根据变量的类型截取实型常量中相应的有效数字位。
假如a已指定为单精度实型变量： floata;a=111111.111f; 由于float型变量只能接收7位有效数字，因此最后两位小数不起作用。
如果a改为double型，则能全部接收上述9位数字并存储在变量a中。
3．字符型数据1）字符常量字符常量是用单引号括起来的一个字符，如'a'、'D'、'?
'和'$'等。
除了以上形式的字符常量外，对于一些常用的但却难以用一般形式表示的不可显示字符，C语言提供了一些特殊形式的字符常量，这些字符常量都是以反斜杠（\）开头的字符序列。
常用的特殊字符如表3.2所示。
字符形式 \n\t\v\b\r\f\\\'\"\
0 \ddd \xhh 表3.2 转义字符 功能换行，将当前位置移到下一行开头横向跳格（即跳到下一个输出区）竖向跳格退格，将当前位置移到前一列回车，将当前位置移到本行开头走纸换页，将当前位置移到下页开头反斜杠字符“\”单引号字符双引号字符空操作字符（ASCII码为0）1～3位八进制数所代表的字符1～2位十六进制数所代表的字符 39 表3.2中列出的字符称为“转义字符”，意思是将反斜杠（\）后面的字符转变成另外的意义。
如'\n'中的n不代表字母n而作为“换行符”。
可在\后面紧跟1～3位八进制数或在'\x'后面紧跟1～2位十六进制数来表示相应系统中所使用的字符的编码值。
使用这种表示方法，可以表示字符集中的任一字符，包括某些难以输入和显示的控制字符，ASCII码表中编码值小于0x20的字符就属于这一类字符。
如响铃字符（beep）在ASCII码表中的编码值为
7，在程序处理过程中，为了发出响铃声音，可通过'\007'码来获得响铃效果。
需要注意的是，上面介绍的由\开头的特殊字符，仅代表单个字符，而不代表多个字符，它仅代表相应系统中的一个编码值。
如'\x3a'代表ASCII码值为58的字符。
在实际应用中，转义字符的使用很多，例如有以下程序行： printf("a=%f,b=%f\n",a,b); 其中'\n'就是换行转义字符。
几乎每个程序中都会有一个或若干个这样的程序行。
2）字符串常量字符串常量是由一对双引号括起来的字符序列，如"string"。
从表面上看，"string"是由6个字符组成的，但实际上它是由7个字符组成的，因为在C语言中，系统自动地在每个由双引号括起来的字符串的最后补上'\0'字符，即ASCII码值为0的字符。
因此，C语言中的每个字符串都是以'\0'为结束标志的。
对字符串操作时，这个结束标志很重要。
例如，输出字符串时，遇到这个结束标志才终止输出。
可见，字符常量与字符串常量的区别有两个方面：从形式上看，字符常量是用单引号括起来的一个字符，字符串常量是由双引号括起来的字符序列；从存储方式看，字符常量在内存中占一个字节，而字符串常量除了每个字符各占一个字节外，其字符串结束符'\0'也要占一个字节。
例如，字符常量'A'占一个字节，而字符串常量"A"占两个字节。
3）字符变量字符型变量用来存放单个字符，定义形式如下： charc1,c2; 可对c1、c2赋值，c1='a'，c2='b'。
注意，不能将字符串常量赋给一个字符变量。
【例3.4】 #include"stdio.h"voidmain(){charc1,c2;c1='a';c2=98;printf("%c%c",c1,c2);} 运行结果为： a b 程序中第3行相当于以下两个赋值语句： 40 c1='a';c2='b';
4．变量的初始化通常一个变量是先声明，然后再赋值，例如： intx，y；x=10,y=20; 在C语言中，也可以对变量进行初始化，即允许在声明变量的同时对变量赋初值。
所以上面可改为： intx=10，y=20； 所以变量赋值具有两种形式，一种是先声明后赋值，另一种是在声明变量的同时对变量赋初值，这就是变量的初始化。
所有类型的变量都可以初始化，例如： floatx=123.45f；inta，b，c=10；inta1=10，b1=6，c1=10；doublepi=3.14；charch='a'； ／*声明x为实型量，且赋初值为123.45*/／*类型声明语句中给部分变量赋初值，即仅给c赋初值10*/／*声明整型变量a1、b1、c1，并分别赋不同的初值*／／*声明pi为双精度实型变量，且赋初值为3.14*/／*声明字符变量ch，并赋初值为'a'*／ 以上为x、c、a1、b1、c1、pi和ch都赋了初值，它与用赋值语句赋值有同样的效果。
若有几个变量值相同，也必须一一进行初始化。
例如： inta=10,b=10,c=10; 写成下列形式则是错误的。
inta=b=c=10; 变量初始化不是在程序编译时完成的（除后面介绍的外部变量和静态变量），而是在程序运行时对变量赋初值。
5．不同类型数据之间的转换字符型数据在内存中是以ASCII码形式存储的，与整数的存储形式类似。
因此字符型数据和整型数据之间可以通用。
字符型数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出，同时，字符型数据可以赋给整型变量，整型数据也可以赋给字符型变量，只是当整型数据的大小超过字符型变量的表示范围时，需要截取相应的有效位数。
除了上述字符型数据和整型数据之间可以通用之外，不同类型的数据在进行混合运算时，往往需要进行类型转换。
类型转换有两种方式：自动类型转换和强制类型转换。
1）自动类型转换C语言允许在整型、单精度浮点型和双精度浮点型数据之间进行混合运算，由于字符型数据可以和整型数据通用，所以，下列表达式是合法的。
100+'A'+3.6*27 显然，在进行混合运算时，不同类型的数据要首先转换成同一类型，然后才能进行运算，转换的规则如图3.2所示。
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