C语言入门教程100讲（2）变量与常量

1. 什么是变量和常量？

在 C 语言中，变量是用于存储数据的容器，其值可以在程序运行过程中改变。常量则是固定不变的值，一旦定义后不能被修改。

2. 变量的声明与初始化

2.1 变量的声明

在 C 语言中，变量需要先声明后使用。声明变量的语法如下：

数据类型 变量名;

例如：

int age;        // 声明一个整型变量 age
float price;   // 声明一个浮点型变量 price
char letter;   // 声明一个字符型变量 letter

2.2 变量的初始化

变量可以在声明时直接赋值，称为初始化。语法如下：

数据类型 变量名 = 值;

例如：

int age = 25;          // 声明并初始化整型变量 age
float price = 99.99;   // 声明并初始化浮点型变量 price
char letter = 'A';     // 声明并初始化字符型变量 letter

3. 常量的定义

C 语言中的常量可以通过以下两种方式定义：

3.1 使用 #define 定义常量

#define 是预处理指令，用于定义常量。语法如下：

#define 常量名 值

例如：

#define PI 3.14159

• 常量名通常用大写字母表示。
• 常量在程序中是只读的，不能被修改。

3.2 使用 const 关键字定义常量

const 是 C 语言中的关键字，用于定义只读变量（即常量）。语法如下：

const 数据类型 常量名 = 值;

例如：

const int MAX_VALUE = 100;

• const 定义的常量在程序运行期间不能被修改。

4. 变量和常量的命名规则

• 变量名和常量名只能包含字母、数字和下划线（_）。
• 变量名和常量名不能以数字开头。
• 变量名和常量名区分大小写。
• 不能使用 C 语言的关键字（如 int、float、return 等）作为变量名或常量名。

5. 示例代码

以下是一个使用变量和常量的示例程序：

#include <stdio.h>

#define PI 3.14159  // 定义常量 PI

int main() {
    int radius = 5;          // 声明并初始化变量 radius
    const double area = PI * radius * radius;  // 计算面积并赋值给常量 area

    printf("半径: %d\n", radius);
    printf("面积: %.2f\n", area);

    return 0;
}

代码解析：

1. #define PI 3.14159：

   • 定义了一个常量 PI，值为 3.14159。

2. int radius = 5;：

   • 声明并初始化了一个整型变量 radius，值为 5。

3. const double area = PI * radius * radius;：

   • 计算圆的面积，并将结果赋值给常量 area。

4. printf：

   • 输出半径和面积的值。

输出结果：

半径: 5
面积: 78.54

6. 常见问题

问题 1：变量未初始化会怎样？

• 如果变量未初始化，其值是未定义的（可能是任意值）。使用未初始化的变量可能导致程序行为异常。

问题 2：#define 和 const 的区别是什么？

• #define 是预处理指令，在编译前进行文本替换，不占用内存。
• const 是关键字，定义的常量占用内存，且具有类型信息。

问题 3：变量名可以随意命名吗？

• 变量名需要遵循命名规则，且应具有描述性，以便提高代码的可读性。

7. 扩展练习

1. 修改程序，计算圆的周长并输出。
2. 尝试定义一个常量 GRAVITY，表示重力加速度（9.8），并计算物体自由落体的速度。
3. 声明多个变量并初始化，输出它们的值。