C语言

C语言简介

C语言标准

第1个ANSI/ISO C标准

美国国家标准协会 （ANSI）于 1983 年组建了一个委员会（X3J11），开发了一套新标准，并 于1989年正式公布。

该标准（ANSI C）定义了C语言和C标准库。国际标准 化组织于1990年采用了这套C标准（ISO C）。

ISO C和ANSI C是完全相同的 标准。

ANSI/ISO标准的最终版本通常叫作C89（因为ANSI于1989年批准该标 准）或C90（因为ISO于1990年批准该标准）。

另外，由于ANSI先公布C标 准，因此业界人士通常使用ANSI C。

C99标准

1994年，ANSI/ISO联合委员会（C9X委员会）开始修订C标准，最终发 布了C99标准。

委员会的用意不是在C语言中添加新特性，而是为了达到新的目标。

第1个目标是，支持国际化编程。例如，提供多种方法处理国际字符集。

第2 个目标是，“调整现有实践致力于解决明显的缺陷”。因此，在遇到需要将C 移至64位处理器时，委员会根据现实生活中处理问题的经验来添加标准。

第 3个目标是，为适应科学和工程项目中的关键数值计算，提高C的适应性， 让C比FORTRAN更有竞争力。

C11标准

标准委员会在2007年承诺C标准的下一个版本是C1X，2011年终于发布了C11标准

关键字

auto	extern	short	while
break	float	signed	_Alignas
case	for	sizeof	_Alignof
char	goto	static	_Atomic
const	if	struct	_Bool
continue	inline	switch	_Complex
default	int	typedef	_Generic
do	long	union	_Imaginary
double	register	unsigned	_Noreturn
else	restrict	void	_Static_assert
enum	return	volatile	_Thread_local
reserved	…	…	…

基础语法

数据类型关键字

最初K&R给出的关键字	C90标准添加的关键字	C99标准添加的关键字
int	signed	_Bool
long	Void	_Complex
short		_Imaginary
unsigned
char
float
Double

基本数据类型

1byte = 8bit => 1B = 8b => 1字节 = 8 位

1KB =1024B；=8*1024b

1MB =1024KB；=8*1024 *1024b

【重点背景】一般而言，储存一个int要占用一个 机器字长。

因此，早期的16位IBM PC兼容机使用16位来储存一个int值，其 取值范围（即int值的取值范围）是-32768～32767。

ISO C规定int的取值范围最小 为-32768～32767。

个人计算机上最常见的设置是，long long占64位，long占32位， short占16位，int占16位或32位（依计算机的自然字长而定）。

一般而言，long类型占用的内存比short类型大，int类型的宽度要么和 long类型相同，要么和short类型相同。

例如，旧DOS系统的PC提供16位的 short和int，以及32位的long；Windows 95系统提供16位的short以及32位的int 和long。

类型	字节	范围	备注
Char	1		有些编译器使用有符号的char，而有些则 使用无符号的char。 在需要时，可在char前面加上关键字signed或unsigned来 指明具体使用哪一种类型。
int	4	-2147483648 - 2147483647 0 - 4294967295	系统给定的基本整数类型。 C语言规定int类型不小于16位。 也就是2字节，[-32768～32767]
Short	2	−32767 - 32767	= short int 最大的short类型整数小于或等于最大的int类型整 数。 C语言规定short类型至少占16位。
long	8	-9223372036854775808 - 9223372036854775807	= long int 该类型可表示的整数大于或等于最大的int类型整数。 C语言规定long类型至少占32位。
long long	8		= long long int 该类型可表示的整数大于或等于最大的long 类型整数。Long long类型至少占64位。
float	4		系统的基本浮点类型，可精确表示至少6位有效数字。
double	8		储存浮点数的范围（可能）更大，能表示比 float 类型更多 的有效数字（至少 10位，通常会更多）和更大的指数。
long double	16		C90新增，储存浮点数的范围（可能）比double更大，能表示比 double更多的有效数字和更大的指数。

注意，因为C语言定义了char类型是1字节，所以char类型的大 小一定是1字节。而在char类型为16位、double类型为64位的系统中，sizeof 给出的double是4字节。

在limits.h和float.h头文件中有类型限制的相关信息

/* size.c -- 打印类型大小 */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
	/* C99 为类型大小提供 %zd 转换说明 */
	printf(" char : %zd bytes.\n", sizeof(char));
	size_t si = sizeof(int); /* C99 和C11提供%zd转换说明匹配sizeof的返回类型(size_t)  一些不支持C99和C11的 编译器可用%u或%lu代替%zd。*/
	printf(" int : %zd bytes.\n", si);
	printf(" short : %zd bytes.\n", sizeof(short));
	printf(" long : %zd bytes.\n", sizeof(long)); /* 有的是4 我的是8 */
	printf(" long long : %zd bytes.\n", sizeof(long long));
	printf(" float : %zd bytes.\n", sizeof(float));
	printf(" double : %zd bytes.\n", sizeof(double));
	printf(" long double : %zd bytes.\n", sizeof(long double));
	return 0;
}

输出

%a : 浮点数(仅c99有效)

%A : 浮点数(仅c99有效)

%c : char型数据

%d : 十进制整数(int)

%e : 使用科学计数法的浮点数，指数部分的 e 为小写

%E : 使用科学计数法的浮点数，指数部分的E为大写

%i : 整数，基本等同于 %d

%f : 浮点数(float)

%g : 6个有效数字的浮点数。整数部分一旦超过6位，就会自动转为科学计数法，指数部分的 e 为小写

%G : 等同于 %g ，唯一的区别是指数部分的 E 为大写

%hd : 十进制 short int 类型

%ho : 八进制 short int 类型

%hx : 十六进制 short int 类型

%hu : unsigned short int 类型

%ld : 十进制整数(long)

%lo : 八进制 long int 类型

%lx : 十六进制 long int 类型

%lu : unsigned long int 类型

%lld : 十进制 long long int 类型

%llo : 八进制 long long int 类型

%llx : 十六进制 long long int 类型

%llu : unsigned long long int 类型

%le : 科学计数法表示的 long double 类型浮点数

%lf : 十进制浮点数(double)

%n : 已输出的字符串数量。该占位符本身不输出，只将值存储在指定变量之中

%o : 八进制整数

%p : 指针

%s : 字符串

%u : 十进制无符号整数 (unsigned int)

%x : 十六进制整数

%zd : size_t类型

%% : 输出一个百分号

打印八进制&十六进制

以十进制显示数字，使用%d；

以八进制显示数字，使用%o；

以十六进制显示数字，使用%x。

另外，要显示各进制数的前缀0、0x和0X， 必须分别使用%#o、%#x、%#X

#include <stdio.h>
int main(void)
{
	int x = 100;
	printf("dec = %d; octal = %o; hex = %x\n", x, x, x);
	printf("dec = %d; octal = %#o; hex = %#x\n", x, x, x);
	return 0;
}

// 输出
// dec = 100; octal = 144; hex = 64
// dec = 100; octal = 0144; hex = 0x64

其它整型类型

C语言提供3个附属关键字修饰基本整数类型：short、long和unsigned

short int （= short）	有符号类型，占用的存储空间可能比int类型少
long int （= long）	有符号类型，占用的存储空间可能比int多
long long int （= long long）	有符号类型, C99标准加入，占用的储存空间可能比long多，该类型至少占64位
unsigned int （= unsigned）	只用于非负值的场合，

在 C90标准中，添加了unsigned long int或unsigned long和unsigned int或 unsigned short类型。

在 C99标准又添加了unsigned long long int或unsigned long long。

在任何有符号类型前面添加关键字signed，可强调使用有符号类型的意 图。例如，short、short int、signed short、signed short int都表示同一种类型。

可移植类型

C99 新增了两个头文件stdint.h和inttypes.h，以确保C语言的类 型在各系统中的功能相同。

C语言为现有类型创建了更多类型名。这些新的类型名定义在stdint.h头 文件中。

例如，int32_t表示32位的有符号整数类型。在使用32位int的系统 中，头文件会把int32_t作为int的别名。

不同的系统也可以定义相同的类型 名。

例如，int为16位、long为32位的系统会把int32_t作为long的别名。然后，使用int32_t类型编写程序，并包含stdint.h头文件时，编译器会把int或 long替换成与当前系统匹配的类型。

上面讨论的类型别名是精确宽度整数类型（exact-width integer type）的

示例。int32_t表示整数类型的宽度正好是32位。但是，计算机的底层系统可 能不支持。因此，精确宽度整数类型是可选项。

/* altnames.c -- 可移植整数类型名 */
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>	// 支持可移植类型
int main(void)
{
	int32_t me32;	// me32 是一个 32 为有符号整型变量
	me32 = 45933945;
	printf("First, assume int32_t is int: ");
	printf("me32 = %d\n", me32);
	printf("Next, let's not make any assumptions.\n");
	printf("Instead, use a \"macro\" from inttypes.h: ");
	printf("me32 = %" PRId32 "\n", me32); // inttypes.h头文件中定义了PRId32字符串宏，代表打印32位有符号值的合 适转换说明（如d或l）

	printf("int32_t : %zd bytes.\n", sizeof(int32_t));
	printf("int16_t : %zd bytes.\n", sizeof(int16_t));
	printf("int_least8_t : %zd bytes.\n", sizeof(int_least8_t));
	printf("int_fast8_t : %zd bytes.\n", sizeof(int_fast8_t));
}

复数和虚数浮点数

虚数类型是可选的类型。复数的实部和虚部类型都基于实浮点类型来构 成：

• float _Complex

• double _Complex

• long double _Complex

• float _Imaginary

• double _Imaginary

• long long _Imaginary

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