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C语言入门教程(第2讲):数据类型与变量详解与实战讲解

🌱 文章摘要

当你写下第一个“printf”后,程序会“说话”
当你学会变量与类型后,程序终于有了“记忆”


这一讲,我们将深入C语言的数据世界,
理解整型、浮点型、字符型的底层逻辑,
掌握输入输出、类型转换与溢出问题的正确写法。

你会通过一个个实例和输出结果,
看到C语言如何在内存中“记住”和“处理”信息
不再只是抄代码,而是理解了——代码为什么能运行

这是《C语言入门教程》的第二讲,
带你从“写代码的人”,成长为“懂代码的人”


💬 导读

本篇是《C语言入门教程》系列的第二讲。
在上一讲中,你学会了如何写出第一个程序,理解了 main 函数与 printf 的基础规则。
而从这一讲开始,你将进入C语言的核心:变量与数据类型

我们将从整型、浮点型、字符型讲起,学习它们在内存中的表示方式
然后通过实战掌握 printfscanf 的用法
最后带你理解类型转换与溢出的根本原因


🧭 本讲属于「C语言基础篇」

建议搭配阅读第1讲C语言入门教程(第1讲):最通俗的C语言常见概念详解与实战讲解-CSDN博客

形成“从认识语言到理解数据”的完整学习链条。

✨ 建议边看边写,每一段代码都亲手运行一次。

当你能让程序“存数据”“算结果”,就算真正入门了。


📘 建议收藏本专栏:后续章节会持续更新,
包括控制语句、函数、指针、数组、文件操作等完整体系。

如果你能坚持学完,你会发现——
C语言不仅是工具,更是理解计算机世界的第一扇门。


目录

一、数据与变量的基本概念

二、数据类型的分类

三、整型类型详解

四、浮点型与精度问题

五、字符型与ASCII存储

六、常量与变量的区别

6.1 变量(Variable)

6.2 常量(Constant)

七、变量的作用域与生命周期

7.1 局部变量

7.2 全局变量

八、输入输出:scanf 与 printf 实战

8.1 示例1:输入年龄并输出

8.2 示例2:计算矩形面积

九、类型转换与溢出问题

9.1 自动类型转换(隐式转换)

9.2 强制类型转换(显式转换)

9.3 溢出问题

十、小练习:摄氏温度与华氏温度转换

十一、总结

十二、下一讲预告

12.1 下一讲预告

12.2 提前准备建议


一、数据与变量的基本概念

第1讲中,我们使用 printf("hello C"); 输出了固定内容。
但如果你想让程序根据输入计算结果,就必须让程序“记住”数据。
——这正是变量的意义。

你可以把变量想成计算机内存中的“储物盒”

每个盒子都有一个名字(变量名)和一种规格(数据类型)

int age = 18;
printf("我的年龄是:%d\n", age);

输出:

我的年龄是:18

输出解读:

  • int 表示变量类型为整数;
  • %d 是输出格式控制符,用于打印整型;
  • 变量的值可以修改,也可以重新赋值。

易错提醒:

C语言的变量必须先声明类型再使用,否则会报错。

变量是程序与内存沟通的桥梁。

理解变量,就是迈出理解计算机思维的第一步。


二、数据类型的分类

C语言是一种强类型语言,每个变量都必须声明数据类型。

不同类型决定了内存占用与数值范围。

分类关键字举例说明
整型int, short, long10, -25表示整数
浮点型float, double3.14, -2.5表示小数
字符型char'A', 'b'表示单个字符
其他void, _Bool, enum-特殊用途
数据类型说明32位系统(字节)64位系统(字节)典型取值范围
char字符型11-128 ~ 127 或 0 ~ 255
unsigned char无符号字符型110 ~ 255
short短整型22-32,768 ~ 32,767
unsigned short无符号短整型220 ~ 65,535
int整型44-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
unsigned int无符号整型440 ~ 4,294,967,295
long长整型48依平台而定(LP32 vs LP64)
unsigned long无符号长整型48依平台而定
long long长长整型88±9,223,372,036,854,775,807
unsigned long long无符号长长整型880 ~ 18,446,744,073,709,551,615
float单精度浮点型44约 ±3.4E38(6~7 位有效数字)
double双精度浮点型88约 ±1.7E308(15~16 位有效数字)
long double扩展精度浮点型12 或 1616约 ±1.1E4932(19~20 位有效数字)
void *指针类型(任意类型指针)48存储内存地址
32位系统:
单位:1个 █ = 1字节char                █
unsigned char       █
short               ██
unsigned short      ██
int                 ████
unsigned int        ████
long                ████
unsigned long       ████
long long           ████████
unsigned long long  ████████
float               ████
double              ████████
long double         ████████████
void *              ████
//////////////////////////////////////////////////////////
64位系统:
单位:1个 █ = 1字节char                █
unsigned char       █
short               ██
unsigned short      ██
int                 ████
unsigned int        ████
long                ████████
unsigned long       ████████
long long           ████████
unsigned long long  ████████
float               ████
double              ████████
long double         ████████████
void *              ████████

理解重点:

  • 内存是有限的资源,类型的设计是为了节省内存与提升效率;
  • 同一个值,不同类型的存储方式与范围都不同。

数据类型定义了程序“能处理什么样的数据”
理解类型,就是理解计算机的“语言单位”


三、整型类型详解

整型用于表示没有小数部分的数字。

类型字节数范围(典型)
short2-32,768 ~ 32,767
int4-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
long4或8平台相关
unsigned int40 ~ 4,294,967,295

示例:

#include <stdio.h>
int main() {short a = 10;int b = 100;unsigned int c = 4000000000U;printf("a=%d, b=%d, c=%u\n", a, b, c);return 0;
}

输出:

a=10, b=100, c=4000000000

输出解读:

  • %d 用于输出有符号整型;
  • %u 用于输出无符号整型;
  • 后缀 U 表示常量为 unsigned。

易错提醒:

若类型声明不匹配(如 %d 打印 unsigned int),结果可能异常。

整型是最常用的类型之一,在编写循环、计数器和索引时几乎都会使用它。


四、浮点型与精度问题

浮点型用于存储带小数的数值。
C语言提供两种主要浮点类型:

类型字节精度示例
float4约6~7位有效数字3.14f
double8约15~16位有效数字3.1415926

示例:

#include <stdio.h>
int main() {float f = 3.14f;double d = 3.14159265358979;printf("float型:%.8f\n", f);printf("double型:%.15lf\n", d);return 0;
}

输出:

float型:3.14000010
double型:3.141592653589790

解读:

  • 浮点数存在精度误差;
  • float 占空间小但误差大;
  • double 精度更高。

易错提醒:

不要用 == 判断两个浮点数是否相等。应该判断它们的差值是否足够小。

浮点型让C语言能处理连续数值,是计算平均值、温度、坐标等应用的基础。


五、字符型与ASCII存储

字符类型 char 本质上是一种特殊的整型,占用 1 个字节。
它存储的是字符的 ASCII 编码值

示例:

#include <stdio.h>
int main() {char ch = 'A';printf("字符:%c\n", ch);printf("ASCII值:%d\n", ch);return 0;
}

输出:

字符:A
ASCII值:65

解读:

  • 'A' 实际上等价于整数 65;
  • 你也可以直接打印数字对应的字符:
printf("%c\n", 97); // 输出 a

易错提醒:

'A' 是字符常量,"A" 是字符串。两者不能混用。

字符型是数值型的一个特殊形式。
理解 char 的底层存储方式,有助于理解字符串与指针的本质。


六、常量与变量的区别

在C语言中,所有数据都要有名字,但分为 变量常量

6.1 变量(Variable)

值可以变化。

int count = 5;
count = 10; // 正确!合法

6.2 常量(Constant)

值在程序运行期间不能修改。

const float PI = 3.14159;
#define MAX 100

区别总结:

类型定义方式是否可修改用途
变量int a=10;动态数据
常量const int a=10;固定值、配置项

易错提醒:

不要试图修改 const 常量,否则编译器报错。

常量保证程序逻辑安全、可读性高。
“能用常量就不用变量”,是编写健壮C代码的重要习惯。


七、变量的作用域与生命周期

变量并不是在整个程序中都有效,它有自己的“范围”

7.1 局部变量

定义在函数内部,只能在函数中使用。

void test() {int x = 10; // 局部变量
}

7.2 全局变量

定义在所有函数外部,可以被所有函数访问。

int g = 100;  // 全局变量

生命周期解释:

  • 局部变量:在函数执行时创建,函数结束后销毁;
  • 全局变量:程序启动时创建,直到结束时销毁。

合理使用作用域是防止变量冲突的关键。
局部变量让代码更安全,全局变量让数据更共享。


八、输入输出:scanfprintf 实战

第1讲我们只用 printf 输出。
现在,我们要让程序“与用户交互”

8.1 示例1:输入年龄并输出

#include <stdio.h>
int main() {int age;printf("请输入你的年龄:");scanf("%d", &age);printf("你今年%d岁。\n", age);return 0;
}

输出示例:

请输入你的年龄:20
你今年20岁。

解读:

  • scanf 从键盘读取输入;
  • %d 表示读取整数;
  • & 表示“取变量地址”,告诉程序输入放哪。

易错提醒:

千万不要忘记 & 符号,否则会导致程序崩溃。


8.2 示例2:计算矩形面积

#include <stdio.h>
int main() {float width, height;printf("请输入矩形的宽和高:");scanf("%f %f", &width, &height);float area = width * height;printf("矩形的面积是:%.2f\n", area);return 0;
}

输入:

3.5 2.0

输出:

矩形的面积是:7.00

输入输出是人机交互的第一步。
熟练掌握 printfscanf,就能做出完整的输入计算输出程序。


九、类型转换与溢出问题

在C语言中,不同类型参与运算时,系统会自动进行类型转换。

9.1 自动类型转换(隐式转换)

int a = 3;
float b = 2.5;
float c = a + b;
printf("%.2f\n", c);

输出:

5.50

解读:

a 自动变成 float 再参与运算。


9.2 强制类型转换(显式转换)

int a = 5, b = 2;
float result = (float)a / b;
printf("结果:%.2f\n", result);

输出:

结果:2.50

易错提醒:

若不加 (float),结果将是 2.00,因为是整除。


9.3 溢出问题

#include <stdio.h>
int main() {char c = 128;printf("%d\n", c);return 0;
}

输出:

-128

解释:
char 范围是 -128~127。
赋值 128 会发生溢出,导致符号位翻转。

理解类型转换与溢出,是避免C语言“隐性错误”的关键。


十、小练习:摄氏温度与华氏温度转换

#include <stdio.h>
int main() {float celsius, fahrenheit;printf("请输入摄氏温度:");scanf("%f", &celsius);fahrenheit = celsius * 9 / 5 + 32;printf("对应的华氏温度是:%.2f\n", fahrenheit);return 0;
}

运行结果:

请输入摄氏温度:37
对应的华氏温度是:98.60

延伸思考:

修改程序,让它循环多次输入温度并自动输出结果。


十一、总结

这一讲,我们正式踏入了C语言“数据世界”
从这一刻起,你的程序不再只是输出几行文字,
而是能记住数字、计算结果、保存信息

你已经学会了:

  • C语言中的基本数据类型(整型、浮点型、字符型)
  • 常量与变量的区别与定义方式
  • printf与scanf的输入输出技巧
  • 类型转换的原理与溢出的陷阱
  • 如何在代码中用变量承载数据、执行计算

这些知识是C语言的“地基”。
有了它,你的程序才真正“有了记忆”,
能接受输入、进行计算、输出结果。

此刻的你,已经具备了用C语言描述现实问题的能力。
从“写出一个程序”,到“让程序理解数据”
你完成了学习C语言的第二个重要阶段。

而接下来,我们将让程序进一步“思考”
下一讲,我们会学习 分支与循环 ——
让程序能够判断条件、执行选择、进行重复操作

那将是C语言逻辑控制的起点,
也是你真正开始“掌控程序流程”的关键一步。


十二、下一讲预告

12.1 下一讲预告

《C语言入门教程(第3讲):分支与循环(上)》

在编程世界中,逻辑决定了一切

掌握了变量与数据之后,程序能“记住”信息,但如果想让程序根据条件作出判断、反复执行
就必须学习——分支与循环结构。

这一讲,我们将进入C语言最重要的逻辑控制部分
让程序真正“动”起来、有思考、有判断

主要内容包括:

  • if 与 else 的条件判断

  • 多重条件与嵌套结构

  • 三目运算符(?:)的用法与易错点

  • while、for、do-while 的区别与执行原理

  • break 与 continue 的作用场景

  • 程序流程控制图解

  • 实战案例:

    • 判断成绩等级

    • 输出九九乘法表

通过下一讲的学习,你将理解程序的执行逻辑掌握条件判断与循环控制的核心技巧
让你的C语言程序具备真正的“智能”与“节奏”


12.2 提前准备建议

建议你提前在 VS2022 中创建一个新的控制台项目,
并亲手尝试以下几个小练习:

  1. 使用 if 语句判断一个输入的数字是正数、负数还是零;
  2. for 循环输出 1~10 的所有整数;
  3. 尝试使用 while 循环计算 1 到 100 的累加和;
  4. 在每个程序中加入 printf 输出,观察执行流程。

这些练习能帮助你提前理解 条件判断与循环控制 的基本逻辑,
也能让你在阅读第 3 讲时,更轻松地掌握“程序如何根据条件做出不同反应”


❤️ 系列更新提示

本文为《C语言入门教程》系列第 2 讲
下一讲将带你正式进入C语言的“逻辑世界”

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