type varname;
type varname = constant; // 給定初始值initial value
的形式來宣告varname的型態。常數的部分,其表示法為
123表示十進位的int
0123表示八進位的int
0x123表示十六進位的int
123L表示十進位的long
123.0表示十進位的float
123.0L表示十進位的double
123.0e-8表示123*10-8的float
'a'表示char
'\n'表示char的換行符號(new line)
'\t'表示char的Tab
'\b'表示char的Backsapce
'\r'表示Carriage Return
'\f'表示Line Feed
'\\'表示\
'\''表示'
變數宣告的前面也可以加上const這個保留字,以表示此變數只能在宣告時給定初始值,以後就不能再改了
const double PI = 3.14159;
運算符號(Operator)
算術(Arithmetic)運算符號
C語言裡並沒有boolean資料型態(只有true和false兩種值),條件是否成立完全是看運算式的結果,若為0表示不成立,不為0表示成立。這一點設計得不好,很容易讓人犯錯,誤把邏輯運算寫成數值運算而不自覺。像java語言就提供了boolean資料型態,且邏輯運算和數值運算不能混用,以免程式撰寫者犯錯。
AND 兩者為真才為真,其餘皆為假
OR 兩者為假才為假,其餘皆為真
位元(Bit)運算符號
所謂位元運算符號,其作用的大小是bit,而不是整個數值。因此要了解這類符號的運算結果,必須先把數值轉成二進位(2補數)。以下範例內的==>表示計算的過程,
且為說明起見, 假設這些數字為8bits
2 & 3 ==> 00000010 & 00000011 ==> 00000010 ==> 相當於2
2 & 1 ==> 00000010 & 00000001 ==> 00000000 ==> 相當於0
2 | 1 ==> 00000010 |000000 01 ==> 00000011 ==> 相當於3
XOR表示兩者相同時為0,兩者不同時為1
2 ^ 3 ==> 00000010 ^ 00000011 ==> 00000001 ==> 相當於1
~2 ==> ~00000010 ==> 11111101 ==> 相當於-3
left bit shift是把每一個bit都向左移,右邊補0
2 << 1 ==> 00000010 << 1 ==> 00000100 ==> 相當於4
right bit shift是把每一個bit都向右移,左邊補上最左邊的bit
2 >> 1 ==> 00000010 >> 1 ==> 00000001 ==> 相當於1
-3 >> 1 ==> 11111101 >> 1 ==> 11111110 ==> 相當於-2
指標(Pointer)陣列(Array)與函數(Function)運算符號
= 將右邊的數值指定(assigement,也就是複製)給左邊的變數
+= 將將右邊的數值加上左邊的數值然後指定給左邊的變數,其餘如-= *= /= %= &= ^= |= <<=
>>=的意義也都相同,只是第一個運算符號不同而已
將兩個運算式結合成一個,以後面運算式的數值作為結果。比較常見的用途是在for(;;)迴圈,由於以分號分開的部分只能有一個敘述,若想放進兩個運算式,就可以使用","如下
for (i=0, j=2; i<n && j<m; i++, j++);
另一個,的用途是在變數宣告時,若要一個敘述內宣告好幾個變數可以用
int x, y, z;
c? p1: p2 相當於if(c) p1 else p2這個條件敘述的縮寫,範例如下
(x==0) ? 0 : 1/x;
運算優先權與結合順序
運算式可以由任意的運算符號,變數,以及常數所組成。而電腦執行程式時只能依序執行指令,因此運算式中運算符號的執行順序,必須定義得非常明確,編譯程式才能幫我們做正確的翻譯。程式語言中有關定義運算符號的執行順序,是由優先權(Priority)和結合順序(Association)兩者構成的。優先權越高的越早執行,相同優先權的符號,則看其結合順序。若為左結合(Left
Association)表示左邊的符號先做,若為右結合(Right Association)表示右邊的符號先做。下表是C語言定義的優先權和結合順序，上方的列的優先權高於下方的列，同一列的運算順序則由表最右側的結合順序決定。例如第三列乘法*的優先權高於第四列+法，而同為第三列的*/%則視其在運算式中的出現順序決定。
第二優先權裡的+-*&是所謂unary
operator,其作用的目標只有一個。此處+表示正號,-表示負號,*表示由指標取值,&表示取變數的地址。以下是幾個運算式計算的過程:
2+3+4*5
其中*為第三優先權左結合,+為第四優先權左結合,因此*先做,再來是左邊的+,最後中間的+,整個的執行過程
2+3+4*5==>2+3+20==>5+20==>25
所以最後的結果是"int 25"
2+3+4*5.0 此處要注意的是5變成了5.0,也就是說這些常數並不是同一個型別,因此過程變成
2+3+4*5.0 ==> 2+3+4.0*5.0 ==> 2+3+20.0 ==> 5+20.0 ==> 5.0+20.0
==> 25.0
最後結果為"float 25"
假設int x; float y;
x = y = 0;因為=是右結合,因此右邊的=號先做,而y的型別是float,常數0的型別是int,因此過程如下
x = y = 0 ==> x = y = (float)0 ==> x = 0.0 ==> x = (int)0.0 ==>
最後結果為"int 0", 且x的內容為0,y變數的內容為0.0
最後強調上述範例的精神是,運算式最後的結果必然有型別,而且此結果是存放在ALU的暫存器內。雖然=運算符號會改變左側變數的內容,但整個運算過程的重點在於暫存器上的型態和大小。
假設int x= 1;float y;
y = x++ ==> y = 1 ==> y = (float)1 ==>1.0
最後結果為"float 1.0", 且x變數的內容為int 2,y變數的內容為float 1.0
攝氏溫度轉華氏溫度
#include <stdio.h>
int main() {
float degree = 100.0;
printf("100C=%fF\n", degree*9.0/5.0+32.0);
華氏溫度轉攝氏溫度
#include <stdio.h>
int main() {
float degree = 100.0;
printf("100F=%fC\n", (degree-32.0)*5.0/9.0);
1+2+...+n的總合
#include <stdio.h>
int main() {
int n = 100;
printf("1+2+...+%d = %d\n", n, n*(n+1)/2);
特別注意上述的運算式裡/2要放到最後面,如果寫成n/2*(n+1),從數學式子的角度看好像沒問題,但別忘了,binary operator的兩邊必須是同樣型別的資料,而且計算的結果也是同樣的型別。因此n/2*(n+1)會先計算n/2,如果n不能被2整除的話,那麼為了符合計算結果必須是整數的限制,則小數點的部份就會無條件捨去,使得計算的結果錯誤。下面的範例一樣要注意相同的問題。
12+22+...+n2的總合
#include <stdio.h>
int main() {
int n = 100;
printf("1*1+2*2+...+%d*%d = %d\n", n, n, n*(n+1)*(2*n+1)/6);
把浮點數四捨五入為整數
C語言規定浮點數轉整數時,小數點部分無條件捨去。如果要達到浮點數四捨五入為整數的效果,可以使用下面的小技巧
#include <stdio.h>
int round(float y) {
return (int)(y + 0.5);
int main() {
float x = 20.6;
