常量的定义与使用

程序运行期间值不可更改的量称为常量。通常建议常量名采用大写形式，以区别于变量。

常量类型

• 字面量常量：直接书写在代码中的数值或字符，如整数 10、浮点数 3.14、字符 'A'。
• 标识符常量：通过命名方式定义的常量，可通过两种机制实现。

标识符常量的声明方式

1. 宏定义（#define） —— 属于预处理器指令，需置于函数外部。

#define MAX_SIZE 100

2. const 关键字（C99标准引入） —— 编译时进行类型检查，作用域更灵活。

const int MAX_VALUE = 200;

两种方式对比

特性	const	#define
类型检查	有	无
处理阶段	编译期	预处理阶段
内存分配	在内存中创建	文本替换

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进制系统与转换

常见进制表示

• 十进制（DEC）：默认表示方式，如 123。
• 二进制（BIN）：以 0b 开头，如 0b1010。
• 十六进制（HEX）：以 0x 开头，如 0xFF。

输出格式控制符

占位符	含义
%d	十进制整数
%x	小写十六进制
%#x	带前缀 0x 的十六进制
%#X	带前缀 0X 的十六进制

进制转换规则

• 其他进制转十进制：从最低位开始，每位乘以基数的幂次，求和。
• 十进制转其他进制：不断除以目标基数，取余数并倒序排列。

快速转换法：八四二一法则

用于二进制与十六进制之间的快速互换，每4位二进制对应1位十六进制。

1111 → 15 → F
1010 → 10 → A

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数值的内部编码：原码、反码、补码

计算机中负数以补码形式存储。

• 正数与零：原码 = 反码 = 补码。
• 负数：
  • 原码：符号位为1，其余位为绝对值的二进制。
  • 反码：符号位不变，其余位取反。
  • 补码：反码加1。

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数据类型详解

整数类型

类型	长度（字节）	说明
short int	2	可省略 signed
int	4	默认为有符号
long int	4/8	视平台而定
long long int	8	固定8字节

后缀与占位符

字面量后缀用于指定类型：

100U     // unsigned int
100L     // long
100LL    // long long

格式化输出占位符：

类型	占位符
int	%d
unsigned int	%u
short	%hd
long long	%lld

等宽整数类型（stdint.h）

提升跨平台兼容性：

int8_t    n1 = 100;   // 8位有符号整数
uint8_t   n2 = 255;   // 8位无符号整数
int32_t   n3 = -1000; // 32位有符号整数
uint64_t  n4 = 1ULL;  // 64位无符号整数

浮点类型

类型	长度	有效位数
float	4	6~9
double	8	15~18
long double	10~16	18+

浮点数输出默认保留6位小数，可通过格式控制修改：

printf("value: %.2f\n", x); // 显示两位小数

科学计数法与格式符

double val = 5.2e2; // 等价于 5.2 × 10²

// 输出格式
%f     // 十进制形式
%e     // 科学计数法（如 3.211000e-4）

字符类型（char）

本质是单字节整数，支持有符号与无符号版本。

• 字面量用单引号：'a'、'\n'。
• 转义序列示例：
  • \n：换行
  • \'：单引号
  • \\：反斜杠
  • \t：制表符
• ASCII码范围：0~127（7位二进制），共128个字符。
• 存储过程：字符 → ASCII码值 → 二进制存储。

ASCII与字符映射

A → 65, a → 97, '0' → 48

布尔类型（bool）

在 C99 中引入，支持真/假逻辑。

• C89：使用宏定义 #define TRUE 1。
• C99：
  • 添加 _Bool 类型。
  • 通过 <stdbool.h> 使用 bool、true、false。

逻辑值规则：0 为假，非零即为真。