【C语言探索之旅】 第一部分第四课第二章：变量的世界之变量声明

内容简介

1、课程大纲

2、第一部分第四课第二章：变量的世界之变量声明

3、第一部分第四课第三章预告：变量的世界之显示变量内容

课程大纲

我们的课程分为四大部分，每一个部分结束后都会有练习题，并会公布答案。还会带大家用C语言编写三个游戏。

C语言编程基础知识

• 什么是编程？

• 工欲善其事，必先利其器

• 你的第一个程序

• 变量的世界

• 运算符

• 条件表达式

• 循环语句

• 实战：第一个C语言小游戏

• 函数

• 练习题

• 习作：完善第一个C语言小游戏

C语言高级技术

• 模块化编程

• 进击的指针，C语言王牌

• 数组

• 字符串

• 预处理

• 创建你自己的变量类型

• 文件读写

• 动态分配

• 实战：“悬挂小人”游戏

• 安全的文本输入

• 练习题

• 习作：用自己的语言解释指针

用基于C语言的SDL库开发2D游戏

• 安装SDL

• 创建窗口和画布

• 显示图像

• 事件处理

• 实战：“超级玛丽推箱子”游戏

• 掌握时间的使用

• 用SDL_ttf编辑文字

• 用FMOD控制声音

• 实战：可视化的声音谱线

• 练习题

数据结构

• 链表

• 堆，栈和队列

• 哈希表

• 练习题

第一部分第四课第一章：变量的世界之变量声明

上一课我们学习的是《变量的世界之内存那档事》，相信我，上一课对于内存的初探绝对很有用。这一课我们一起来学习变量的声明。

变量是什么？

简单地说，变量就是暂时储存在内存中的一小段信息。

为什么叫做变量呢，变量的英语是Variable，做形容词用的话是“可变的，易变的”之意，所以变量就是在程序运行期间其值可以改变的量。

你将会看到，我们写的程序，常常是充满变量的。

在C语言中（大多数语言也是如此），一个变量有两部分：

• 变量的值：变量所储存的值，比如5

• 变量的名字：是用来标识一个变量的。对于学了上一课有些担心是否需要用内存地址值作为变量的朋友，不用怕，在C语言中，我们不用地址值作为变量名字，我们只需要给它取个名字，编译器会负责把这个名字转换成内存地址值，是不是感觉松了一口气？

给变量起个名字

在C语言中，每一个变量必须要有一个名字。我们可不能随便取名字，还要遵守一些限制条件：

• 只能包含英文的大小写字母，数字和下划线“_”，其他一律禁止

• 必须以字母开头

以下是一些正确的变量名：

dog，cat_and_mouse，Catch_1_mouSe，hao123COM

还要记得的是，C语言对大小写敏感，所以，hello和Hello是两个不同的变量名。

每一个程序员都有自己命名变量的习惯，我来说说本课程的变量命名习惯吧：

• 变量名都以小写字母开头

• 如果变量名有好几个单词组成，那么除了第一个单词的首字母小写之外，其他单词的首字母都大写

希望大家在之后的练习题中也能尽量保持一致的命名习惯（其实这是比较通用的命名法）。

命名变量时，尽量使之清晰易懂，如果我把一个变量petName（宠物名字）缩写为pN，虽然短小精悍，但是阅读代码的人肯定猜不出来是什么意思。我们要尽量做到代码是可以“自注释”的，就是说光看变量名就可以知道这个变量的用途，很多时候就可以省略注释了。

变量的类型

我们的电脑兄，其实是一台笨笨的机器，只知道计算，只能处理数字。

但是，在C语言当中，数字却有好多类型：

• 有正整数，如 2，49，186，6715

• 有含有小数点的正数，如 3.14159，27.62，80.19732

• 有负整数，如 -7，-999，-4321

• 有含有小数点的负数，如 -6.753，-78.46，-5641.73

怎么有这么多乱七八糟的类型啊，可怜的电脑兄需要帮助。

所以，当你要求电脑储存一个数字时，需要给出类型。倒并不是说电脑没办法区分，而是为了电脑能更好地规划，也为了不占用多余的内存。

因此，在C语言中，当我们声明一个变量时，必须要给出变量类型。

下表列出了主要的一些类型

类型名	最小值	最大值
signed char	-127	127
int	-32 767	32 767
long	-2 147 483 647	2 147 483 647
float	-1 x1037	1 x1037
double	-1 x1037	1 x1037

上面列出的数据是C语言所保证的最小的取值范围，当然你也可以声明范围更大的变量。

然而，最好能稍微记得上表中的值，对你正确选择变量类型有帮助。

当然C语言还有其他的变量类型，上表只是列出了常用的。

下面给出C语言所有变量类型：

之前的表格中前三种类型（signed char，int，long）用于声明整数。如：6，74，8931，等

后两种类型（float，double）用于声明浮点数（包含小数点的数）。如：7.64，61.467，等

之后的课程你会看到整数用得最多，因为简单易用。

还有其他类型。

说一下 signed 和 unsigned的区别：signed就是有符号的，就是最开始有正号或者负号（正数或负数），如 7，-5，9.2，-23.8，等。unsigned是无符号数，只能是正数，如35，7461，61.789，等。

所以 signed int就是有符号整数，unsigned int是无符号整数。依此类推。

signed和unsigned放在int，long，char，float，double等类型的前面。

unsigned char	0 à 255
unsigned int	0 à 65 535
unsigned long	0 à 4 294 967 295

上面的表格中，我们可以看到，unsigned类型不能储存负数，但是相比signed类型的优势是可以储存两倍于signed类型的最大值，例如 signed char最大值是127，unsigned char最大值是255。

为什么对于整数，之前的表里面列出了三种类型：char，int，long呢？一种不够吗？

是这样的，C语言最初创建多种整数类型的目的是为了节约内存。如果我们声明一个char类型的变量，相比于int类型，电脑所使用的内存空间就要小。

当然了，在内存很有限的那个年代（啊，遥想公瑾当年，小乔初嫁了...），多种整数类型很有用。今天，我们的电脑有相当多的内存（俱往矣，数风流人物，还看今朝），所有一般已经不需要捉襟见肘地声明变量了。

做个小结：

• 对于整数，一般用int

• 对于浮点数，一般用double

声明变量

做了这么多铺垫，终于到了我们本章的主题了。现在，创建一个新的控制台项目，就取名叫Variable吧。

我们一起来学习如何声明变量，也就是请求电脑分配一些内存空间给我们使用。

声明变量其实很简单，你应该知道怎么做了。只需要按照下面的顺序：

1. 写上我们要创建的变量的类型

2. 空一格

3. 写上你给变量取的名字

4. 最后，不要忘了加上分号

比如，我可以这样声明一些变量

int growthOfEconomy;

double averageSalary;

unsigned int numberOfDogs

以上我们所做的被称为“变量声明”，请记住这个术语。你应该在函数的开始声明变量。既然我们目前只有一个函数：main函数，我们就这样声明一个变量：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

int numberOfDogs;

return 0;

}

如果你运行上述程序，你会惊讶的发现：这个程序貌似啥也没干。

一些解释

好了，在你要指控我欺骗你之前，容我辩解一下：

事实上，这个程序是干了一些事情，只不过你看不到。当程序读到变量声明那一行时，它很有礼貌地询问电脑是否可以用一些内存空间。

如果一切顺利，电脑会回答“好的，没问题，拿一些内存空间去吧”。通常来说，是会顺利进行的。所以你的变量一般来说（除非内存不够了，但是很少会这样，因为你只是要求分配一个int的空间，很少的）肯定创建了。

一个小“技巧”：如果你有好几个同一类型的变量要声明，没必要每一个变量的声明都写一行，你可以都写在一行上，例如：

int numberOfDogs, numberOfCats, numberOfMouses;

就同时声明了三个int类型的变量：numberOfDogs, numberOfCats, numberOfMouses

然后呢？

既然我们已经声明了变量，那我们接下来可以给变量赋一个值。

没有比这更简单的了。如果你要给上面的变量numberOfDogs赋值，只要这样写

numberOfDogs = 7；

不用做什么其他的了。你写上变量名，然后写一个等号，接着写你要给它的值。

上面，我们刚把7赋给了numberOfDogs（狗的数目）。

因此，我们的完整程序现在是这样的：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

int numberOfDogs;

numberOfDogs = ; // 有七条狗

return 0;

}

这次你如果运行一下，也没有发生什么，屏幕上什么也没显示。但其实一切都悄然在内存中进行，只不过你看不到罢了。

在你电脑深处的某个地方，一小块内存上刚储存了7这个值。是不是很神奇呢？

我们可以试着改变变量的值，比如像这样：

int numberOfDogs;

numberOfDogs = ;

numberOfDogs = ;

numberOfDogs = ;

上述例子中，numberOfDogs这个int类型的变量首先会被赋值为7，之后改为6，再改为5。因为你的电脑运算速度太快，所以这一系列操作都是瞬间就完成了。还没来得及眨眼，你的变量numberOfDogs的值就从7，变为6，再变为5。

新的变量的值

现在来看一个很重要的问题：

当我们声明一个变量时，它的初始值是多少呢？

实际上，当电脑读到这一行：

int numberOfDogs;

首先，它在内存中取了一小块出来给numberOfDogs用。但是这时numberOfDogs的值是多少呢？有没有一个默认值（比如0）呢？

答案是：没有。

没有默认值。事实上，内存的这小块区域是给了numberOfDogs，但是上面的值并没有改变，我们并没有清空在这小块内存上原来有的值。所以，你的变量numberOfDogs的初始值就是在那一小块内存上的值，这个值可以是任意的。

如果这块内存的值先前没有改变过，那可能是0。

你并不能确定，有可能初始值是45或182，因为可能之前有一个程序已经改变了那块地址上的值。

所以要小心，最好的解决方案是当你声明变量时，同时为它赋一个初值：

int numberOfDogs = 7;

这里，int型变量numberOfDogs被声明，并且立即被赋值为7。

好处是：你可以确定这个变量的值是什么，不会是任意的一个数。

const关键字

有时我们想要使用一个变量，我们又希望它的值在程序中保持不变。就是说，一旦声明，你希望你的变量就保持它的初始值，没有人能更动它。

这种特殊的变量被称为constant（恒定的，不变的）变量，由const关键字修饰。

有的书本说const修饰的是常量，是不准确的。const修饰的是变量，只不过是只读的变量，因为加上const之后，值就不能再改变了。

如何声明一个constant变量呢？很简单：

只要把const关键字放在你的变量的类型前面（放在后面也是可以的），此外，声明constant变量时，必须给它赋初值！

例如：

const int NOMBBER_OF_DOGS;

并不是一定要大写const变量的名字，只是一般用大写，一个约定俗成的习惯而已。

除了值不能改变，const变量和一般变量一样。只不过假如你要在之后的程序中改变const变量的值，编译器会提示一个错误，例如：

[Warning] assignment of read-only variable 'NOMBBER_OF_DOGS'

（警告：试图改变只读变量NOMBBER_OF_DOGS的值）

第一部分第四课第二章预告：变量的世界之显示变量内容

今天的课就到这里，一起加油吧。

下一课我们继续探寻C语言变量的奇幻世界。

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