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Laster   发表于 2016-12-30 21:47:52

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【数据类型之字符型】C 语言基础教程(六) 基本数据类型:字符型

C语言基础教程.jpg


14. 基本数据类型:字符型(上)

 

1.字符型(char)简介

        字符型(char)用于储存字符(character),如英文字母或标点。严格来说,char 其实也是整数类型(integer type),因为 char 类型储存的实际上是整数,而不是字符。计算机使用特定的整数编码来表示特定的字符。美国普遍使用的编码是 ASCII(American    Standard    Code   for    Information   Interchange  美国信息交换标准编码)。例如:ASCII 使用 65 来代表大写字母 A,因此存储字母 A 实际上存储的是整数65。注意:许多IBM大型机使用另一种编码——EBCDIC(Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code 扩充的二进制编码的十进制交换码);不同国家的计算机使用的编码可能完全不同。

        ASCII 的范围是 0 到 127,故而 7 位(bit)就足以表示全部 ASCII。char 一般占用 8 位内存单元,表示ASCII绰绰有余。许多系统都提供扩展ASCII(Extended ASCII),并且所需空间仍然在 8 位以内。注意,不同的系统提供的扩展 ASCII 的编码方式可能有所不同!

        许多字符集超出了 8 位所能表示的范围(例如汉字字符集),使用这种字符集作为基本字符集的系统中,char 可能是 16 位的,甚至可能是 32 位的。总之,C 保证 char 占用空间的大小足以储存系统所用的基本字符集的编码。C 语言定义一个字节(byte)的位数为 char 的位数,所以一个字节可能是 16 位,也可能是 32 位,而不仅仅限于 8 位。

 

 

2.声明字符型变量

 

        字符型变量的声明方式和其它类型变量的声明方式一样:

 

    char good;
    char better, best;


 

以上代码声明了三个字符型变量:good、better,和 best。

 

 

3.字符常量与初始化

 

        我们可以使用以下语句来初始化字符型变量:

 

char ch = 'A';


 

这个语句把 ch 的值初始化为 A 的编码值。在这个语句中,'A' 是字符常量。C 语言中,使用单引号把字符引起来就构成字符常量。我们来看另外一个例子:

 

    char fail;         /* 声明一个字符型变量        */
    fail = 'F';        /* 正确  */
    fail = "F";       /* 错!"F" 是字符串常量      */


 

把字符用双引号引起来构成字符串常量,所以第三个语句是错误的。我们会在后续的教程中讨论字符串,现在暂且把它放下。

        因为字符实质上是以数字的形式存储的,所以我们可以直接使用数字来初始化字符变量,或者给字符变量赋值:

 

char ch = 65; /* 不好的风格 */


 

在 ASCII 中,A 的编码是 65,所以对于使用 ASCII 的系统来说,这个语句等同于 char ch = 'A';。使用非 ASCII 的系统中,65 代表的不一定是 A,而有可能是其它任何字符,所以使用数字来初始化字符变量,或者给字符变量是一种不好的风格,因为移植性太差了!但是,使用字符常量(例如 'A')来初始化字符变量,或者给字符变量赋值,字符变量得到的一定是我们所期待的字符的编码值。例如:

 

char ch = 'A';


 

无论在使用任何编码的系统中,ch 都能够得到字符 A 所对应的编码值。这是因为编译器会自动把 'A' 转化成 A 所对应的编码值。因此,我们应该使用字符常量来初始化字符变量,或者给字符变量赋值;而不要用数字。

       有趣的是,C 使用 int 类型来处理字符常量,而不是 char 类型。例如,在使用32位 int 的ASCII 系统中,以下代码

 

 char ch = 'C';


 

'C' 的编码值 67 被存储于 32 位的内存单元中;不过 ch 仍然存储于 8 位的内存单元中,只是它的值变成了 67。因此,我们可以定义形如 'good' 的古怪字符常量。因为每个字符的编码值占用 8 位的内存单元,所以这个常量刚好可以存储于 32 位的内存单元。然而,用这种字符常量初始化字符变量,或者给字符变量赋值的话,导致的结果是,字符变量只能得到字符常量的最后 8 位。也就是说,以下代码

    char ch = 'good';

 

ch 得到的是 'd' 的值。

 

以后,在没有特殊说明的情况下,我们讨论的都是 ASCII。

 

15. 基本数据类型:字符型(中)

 

不可打印字符(Nonprinting Characters)

 

    有些 ASCII 字符是不可打印的。例如退格、另起一行、警报等。C 语言提供了两种方法来表示这种不可打印字符。

 

    第一种方法是使用 ASCII 编码。例如,ASCII 编码中,7 用于表示警报:

 

 char beep = 7;


 

    第二种方法是使用特殊符号序列,(也就是所谓的转义字符escape sequences)。参见下表:

 

转义字符

含义

a

警报( Alert (ANSI C) )

b

退格(Backspace)

f

换页(Form feed)

n

换行(Newline)

r

回车(Carriage return)

t

水平制表符(Horizontal tab)

v

垂直制表符(Vertical tab)

\

反斜杆( Backslash () )

'

单引号( Single quote (') )

"

双引号( Double quote (") )

?

问号( Question mark (?) )

oo

八进制数( Octal value (o 代表一个八进制数字) )

xhh

十六进制数( Hexadecimal value (h 代表一个十六进制数字) )

 

给变量赋值的时候,转义字符必须使用单引号引住。例如:

char nl = 'n';

 

下面我们详细学习每个转移字符的含义。

 

    a(警报)是 ANSI C89 添加的,用于产生可听或者可视的警报。a 产生的效果取决于硬件。一般来说,输出 a 会产生鸣响。但是在某些系统,输出 a 不会产生任何效果,或者仅仅显示一个特殊字符。标准明确指出,a 不应该改变当前活跃位置(active position)。所谓活跃位置,是指显示设备(显示器、**机、打印机等等)显示下一个字符的位置。以显示器为例,活跃位置就是指光标所处的位置,输出 a 不会导致光标移动位置。

 

b、f、n、r、t,以及 v 都是输出设备控制符。退格符(b)使当前行的活跃位置后退一个位置。换页符(f)使活跃位置跳到下一页的开端。注:换页符可用于控制打印机换页,但不会导致 PC 机的显示屏换页。换行符(n)使活跃位置跳到下一行的开端。回车符 ( r ) 使活跃位置返回当前行的开端。水平制表符(t)使活跃位置移动若干个位置(通常是8个)。垂直制表符(v)使活跃位置换若干行。注:v可用于控制打印机换若干行,但是不会导致PC机的显示屏换行。

 

    \、',以及 " 使我们可以把 ,' 和 " 用作字符常量。如果要打印以下句子:

" is called 'backslash'."

 

我们需要使用如下语句:

printf(""\ is called 'backslash'."");

 

    oo 和 xhh 是ASCII码的两种特殊表示形式。如果想用八进制ASCII码表示字符,可以在八进制数前面加上 ,然后用单引号引起来。例如:

  beep = '07';        /*  07 代表 a  */

 

打头的那些0可以省略,也就是说,写成 '7' 或者 '7' 都一样。无论有没有打头的0 ,7 都会被当成八进制数处理。

 

    从 C89 开始,C提供了用十六进制表示字符常量的方法:在反斜杆后面写一个 x ,然后再写 1 到 3 个十六进制数字。例如:

 

 nl = 'xa';        /*  xa 代表 n  */


 

    注意:使用ASCII码时,要注意区分数字4的ASCII码是52 ,'4' 代表字符 4 ,而不是数字4。此外,尽管 'n' 和 'xa' ,'a' 和 '07' 是等价的,但是我们应该尽可能使用 'n' 和 'a' ,而不要用 'xa' 和 '07' 。这是因为前者易懂、便于记忆,而且移植性更高。而后者只对使用ASCII码的系统有效。和数字字符。例如:字符

 

16. 基本数据类型:字符型(下)

 

一、字符输出

 

        printf 函数使用 %c 表示输出字符。因为字符是以 1 字节整数的形式存取的,所以,如果使用 %d 的话,输出的会是整数。例如:

/* 这个程序输出字符以及字符的整数编码 */
#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
      char ch;
 
      printf("Please enter a character.n");
      scanf("%c", &ch);   /* 由用户输入一个字符 */
      printf("The code for %c is %d.n", ch, ch);
 
      return 0;
}

 

请各位自行编译执行此程序,查看其执行结果。输入字符后记得要按回车键。

 

        printf 函数输出 ch 的值两次,第一次以字符的形式输出(因为格式限定符为 %c),第二次以十进制整数的形式输出(因为格式限定符是 %d)。注意:格式限定符只是用于指定数据的输出形式,而不是用来指定数据怎么存储。

 

二、字符类型的符号

 

        某些编译器中,char 默认是有符号的(signed)。对于这类型的编译器来说,char 的表示范围通常是 -128 到 127 。而另外一些编译器中,char 默认是无符号的(unsigned)。对于这类型的编译器来说,char 的表示范围通常是 0 到 255 。一般来说,编译器的使用说明会注明它默认把 char 当作有符号的还是无符号的。

 

        从 C89 开始,我们可以使用关键字 signed 和 unsigned 来修饰 char 。这么一来,无论编译器默认 char 是有符号的也好,无符号的也罢,我们都可以用 signed char 表示有符号 char ,也可以用 unsigned char 表示无符号 char 。


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