C语⾔数据类型和变量

C语⾔数据类型和变量

  • 1.数据类型介绍
    • 1.1 字符型
    • 1.2 整型
    • 1.3 浮点型
    • 1.4 布尔类型
    • 1.5 各种数据类型的长度
      • 1.5.1 sizeof操作符
      • 1.5.2 数据类型长度
      • 1.5.3 sizeof中表达式不计算
  • 2. signed 和 unsigned
  • 3. 数据类型的取值范围
  • 4. 变量
    • 4.1 变量的创建
    • 4.2 变量的分类
  • 5. 算术操作符:+、-、*、/、%
    • 5.1 + 和 -
    • 5.2 *
    • 5.3 /
    • 5.4 %
  • 6. 赋值操作符:=和复合赋值
    • 6.1 连续赋值
    • 6.2 复合赋值符
  • 7. 单⽬操作符:++、--、+、-
    • 7.1 ++和--
      • 7.1.1 前置++
      • 7.1.2 后置++
      • 7.1.3 前置--
      • 7.1.4 后置--
    • 7.2 + 和 -
  • 8. 强制类型转换
  • 9. scanf和printf介绍
    • 9.1 printf
      • 9.1.1 基本⽤法
      • 9.1.2 占位符
      • 9.1.3 占位符列举
        • 9.1.4.1 限定宽度
        • 9.1.4.2 总是显⽰正负号
        • 9.1.4.3 限定⼩数位数
        • 9.1.4.4 输出部分字符串
    • 9.2 scanf
      • 9.2.1 基本⽤法
      • 9.2.2 scanf的返回值
      • 9.2.3 占位符
      • 9.2.4 赋值忽略符

1.数据类型介绍

C语言提供了丰富的数据类型来描述⽣活中的各种数据。
使用整型类型来描述整数,使用字符类型来描述字符,使用浮点型类型来描述小数。
所谓“类型”,就是相似的数据所拥有的共同特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么操作数据.。
下⾯盘点⼀下C语⾔提供的各种数据类型,本章节主要探讨内置数据类型
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1.1 字符型

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1.2 整型

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1.3 浮点型

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1.4 布尔类型

C语⾔原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型,⽽是使⽤整数 0 表⽰假,⾮零值表⽰真
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在 C99 中也引⼊了 布尔类型 ,是专⻔表⽰真假的。

_Bool

布尔类型的使⽤得包含头⽂件 <stdbool.h>
布尔类型变量的取值是:true或者false.
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代码演示:
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1.5 各种数据类型的长度

每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度,使⽤不同的数据类型,能够创建出⻓度不同的变量,变量⻓度的不同,存储的数据范围就有所差异。

1.5.1 sizeof操作符

sizeof 是⼀个关键字,也是操作符,专门用来计算sizeof操作符数的类型长度的,单位是字节
sizeof 操作符的操作数可以是类型,也可是变量或者表达式。
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注意

  • sizeof 的操作数如果不是类型,是表达式的时候,可以省略掉后边的括号的。
  • sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的,根据表达式的类型来得出大小。
  • sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。

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代码测试:

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1.5.2 数据类型长度

在VS2022 X64配置下的输出:

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C语言规定 sizeof(long) >= sizeof(int)

1.5.3 sizeof中表达式不计算

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sizeof 在代码进⾏编译的时候,就根据表达式的类型确定了,类型的常⽤,⽽表达式的执⾏却要在程序运⾏期间才能执⾏,在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运⾏期间就不会执行表达式了

2. signed 和 unsigned

  • C语言使用 signed 和 unsigned 关键字修饰字符型整型类型的。
  • signed 关键字,表⽰⼀个类型带有正负号,包含负值;
  • unsigned 关键字,表⽰该类型不带有正负号,只能表⽰零和正整数。
  • 对于 int 类型,默认是带有正负号的,也就是说 int 等同于 signed int 。
  • 由于这是默认情况,关键字 signed ⼀般都省略不写,但是写了也不算错。

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int 类型也可以不带正负号,只表⽰⾮负整数。这时就必须使⽤关键字 unsigned 声明变量。
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整数变量声明为 unsigned 的好处是,同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值,增⼤了⼀倍。
⽐如,16位的 signed short int 的取值范围是:-32768~32767,最⼤是32767;⽽unsigned short int 的取值范围是:0~65535,最⼤值增⼤到了65,535。32位的 signed int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。
下⾯的定义是VS2022环境中,limits.h中相关定义。
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  • unsigned int ⾥⾯的 int 可以省略,所以上⾯的变量声明也可以写成下⾯这样。

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  • 字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned 。

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注意:

  • C语⾔规定 char 类型默认是否带有正负号,由当前系统决定。
  • 这就是说, char 不等同于 signed char ,它有可能是 signed char ,也有可能是unsigned char 。
  • 这⼀点与 int 不同, int 就是等同于 signed int 。

3. 数据类型的取值范围

上述的数据类型很多,尤其数整型类型就有short、int、long、long long四种,为什么呢?
其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围,也就是存储的数值的最⼤值和最⼩值的区间,有了丰富的类型,我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值:

  • limits.h ⽂件中说明了整型类型的取值范围。
  • float.h 这个头⽂件中说明浮点型类型的取值范围。

为了代码的可移植性,需要知道某种整数类型的极限值时,应该尽量使⽤这些常量。

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4. 变量

4.1 变量的创建

了解清楚了类型,我们使⽤类型做什么呢?类型是⽤来创建变量的。
什么是变量呢?C语⾔中把经常变化的值称为变量,不变的值称为常量。
变量创建的语法形式是这样的:
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变量在创建的时候就给⼀个初始值,就叫初始化。
局部变量如果不初始化,编译器默认给的是随机值。
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4.2 变量的分类

  • 全局变量:在⼤括号外部定义的变量就是全局变量
    全局变量的使⽤范围更⼴,整个⼯程中想使⽤,都是有办法使⽤的。

  • 局部变量:在⼤括号内部定义的变量就是局部变量
    局部变量的使⽤范围是⽐较局限,只能在⾃⼰所在的局部范围内使⽤的。

例子:
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如果局部和全局变量,名字相同呢?
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其实当局部变量和全局变量同名的时候,局部变量优先使⽤。

全局变量和局部变量在内存中存储在哪⾥呢
⼀般我们在学习C/C++语⾔的时候,我们会关注内存中的三个区域:栈区、堆区、静态区

  • 局部变量是放在内存的栈区
  • 全局变量是放在内存的静态区
  • 堆区是⽤来动态内存管理的(后期会介绍)

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5. 算术操作符:+、-、*、/、%

C语⾔中有⼀组操作符叫:算术操作符。分别是: + - * \ % ,这些操作符都是双⽬操作符
注:操作符也被叫做:运算符,是不同的翻译,意思是⼀样的。

5.1 + 和 -

用来完成加法和减法
他们共同点都是有2个操作数的,位于操作符两端的就是它们的操作数,这种操作符也叫双⽬操作符。
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5.2 *

运算符 * ⽤来完成乘法。
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5.3 /

运算符 / ⽤来完成除法。

  • 除号的两端如果是整数,执⾏的是整数除法,得到的结果也是整数,只会返回整数部分,丢弃⼩数部分。
  • 如果希望得到浮点数的结果,两个运算数必须⾄少有⼀个浮点数,这时C语⾔就会进⾏浮点数除法。

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再看⼀个例⼦:
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上⾯的代码,你可能觉得经过运算, score 会等于 25 ,但是实际上 score 等于 0 。这是因为
score / 20 是整除,会得到⼀个整数值 0 ,所以乘以 100 后得到的也是 0 。
为了得到预想的结果,可以将除数 20 改成 20.0 ,让整除变成浮点数除法。
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5.4 %

运算符 % 表⽰求模运算,即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能⽤于整数,不能⽤于浮点数。
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负数求模的规则是,结果的正负号由第⼀个运算数的正负号决定。
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上⾯⽰例中,第⼀个运算数的正负号( 11 或 -11 )决定了结果的正负号。

6. 赋值操作符:=和复合赋值

在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化,在变量创建好后,再给⼀个值,这叫赋值。
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赋值操作符 = 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。

6.1 连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值,如:
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C语⾔虽然⽀持这种连续赋值,但是写出的代码不容易理解,建议还是拆开来写,这样⽅便观察代码的执⾏细节。
上述代码可以这样拆,如下:
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6.2 复合赋值符

在写代码时,我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作,如下代码:
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这样代码C语⾔给提供了更加⽅便的写法:
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C语⾔中提供了复合赋值符,⽅便我们编写代码,这些赋值符有:
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7. 单⽬操作符:++、–、+、-

前⾯介绍的操作符都是双⽬操作符,有2个操作数的。C语⾔中还有⼀些操作符只有⼀个操作数,被称为单⽬操作符。 ++、–、+(正)、-(负) 就是单⽬操作符的。

7.1 ++和–

++是⼀种⾃增的操作符,⼜分为前置++和后置++,–是⼀种⾃减的操作符,也分为前置–和后置–.

7.1.1 前置++

计算⼝诀:先+1,后使用;
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7.1.2 后置++

计算⼝诀:先使用,后+1
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7.1.3 前置–

计算⼝诀:先-1,后使用
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7.1.4 后置–

计算⼝诀:先使用,后-1
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7.2 + 和 -

  • 这⾥的+是正号,- 是负号,都是单⽬操作符。
  • 运算符 + 对正负值没有影响,是⼀个完全可以省略的运算符,但是写了也不会报错。

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  • 运算符 - ⽤来改变⼀个值的正负号,负数的前⾯加上 - 就会得到正数,正数的前⾯加上 - 会得到负数。

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8. 强制类型转换

在操作符中还有⼀种特殊的操作符是强制类型转换,语法形式很简单,形式如下:
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请看代码:
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为了消除这个警告,我们可以使⽤强制类型转换:
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俗话说,强扭的⽠不甜,我们使⽤强制类型转换都是万不得已的时候使⽤,如果不需要强制类型转化就能实现代码,这样⾃然更好的。

9. scanf和printf介绍

9.1 printf

9.1.1 基本⽤法

  • printf() 的作⽤是将参数⽂本输出到屏幕。它名字里面的 f 代表 format (格式化),表示可以定制输出⽂本的格式。
  • printf() 是在标准库的头⽂件 stdio.h 定义的。使⽤这个函数之前,必须在源码⽂件头部引⼊这个头⽂件。

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9.1.2 占位符

printf() 可以在输出⽂本中指定占位符。
所谓“占位符”,就是这个位置可以⽤其他值代⼊。
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上⾯⽰例中, There are %d apples\n 是输出⽂本,⾥⾯的 %d 就是占位符,表⽰这个位置要
⽤其他值来替换。占位符的第⼀个字符⼀律为百分号 % ,第⼆个字符表⽰占位符的类型, %d 表⽰这⾥代⼊的值必须是⼀个整数。,printf() 的第二个参数就是替换占位符的值,上⾯的例⼦是整数 3 替换 %d 。执⾏后的输出结果就是 There are 3 apples 。
常⽤的占位符除了 %d ,还有 %s 表⽰代⼊的是字符串。
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上⾯⽰例中, %s 表⽰代⼊的是⼀个字符串,所以 printf() 的第⼆个参数就必须是字符串,这个例⼦是 zhangsan 。执⾏后的输出就是 zhangsan will come tonight。
输出⽂本⾥⾯可以使⽤多个占位符

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上⾯⽰例中,输出⽂本 %s says it is %d o’clock 有两个占位符,第⼀个是字符串占位
符 %s ,第⼆个是整数占位符 %d ,分别对应 printf() 的第⼆个参数( lisi )和第三个参数
( 21 )。执⾏后的输出就是 lisi says it is 21 o’clock 。

printf() 参数与占位符是⼀⼀对应关系,如果有 n 个占位符, printf() 的参数就应该有 n +
1 个。如果参数个数少于对应的占位符, printf() 可能会输出内存中的任意值。

9.1.3 占位符列举

printf() 的占位符有许多种类,与C语⾔的数据类型相对应。下⾯按照字⺟顺序,列出常⽤的占位符,⽅便查找。
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9.1.4.1 限定宽度

printf() 允许限定占位符的最⼩宽度
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  • 上⾯⽰例中, %5d 表⽰这个占位符的宽度⾄少为5位。如果不满5位,对应的值的前⾯会添加空格。输出的值默认是右对⻬,即输出内容前⾯会有空格
  • 如果希望改成左对⻬,在输出内容后⾯添加空格,可以在占位符的 % 的后⾯插⼊⼀个 - 号。
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    对于⼩数,这个限定符会限制所有数字的最⼩显⽰宽度。
    在这里插入图片描述
    上⾯⽰例中, %12f 表⽰输出的浮点数最少要占据12位。由于⼩数的默认显⽰精度是⼩数点后6位,所以 123.45 输出结果的头部会添加2个空格。
9.1.4.2 总是显⽰正负号

默认情况下, printf() 不对正数显⽰ + 号,只对负数显⽰ - 号。如果想让正数也输出 + 号,可
以在占位符的 % 后⾯加⼀个 + 。

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上⾯⽰例中, %+d 可以确保输出的数值,总是带有正负号。

9.1.4.3 限定⼩数位数

输出⼩数时,有时希望限定⼩数的位数。举例来说,希望⼩数点后⾯只保留两位,占位符可以写成 %.2f 。
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这种写法可以与限定宽度占位符,结合使⽤。
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上⾯⽰例中, %6.2f 表⽰输出字符串最⼩宽度为6,⼩数位数为2。所以,输出字符串的头部有两个空格。
最⼩宽度和⼩数位数这两个限定值,都可以⽤ * 代替,通过 printf() 的参数传⼊。
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上⾯⽰例中, %*.*f 的两个星号通过 printf() 的两个参数 6 和 2 传⼊。

9.1.4.4 输出部分字符串

%s 占位符⽤来输出字符串,默认是全部输出。如果只想输出开头的部分,可以⽤ %.[m]s 指定输出的⻓度,其中 [m] 代表⼀个数字,表⽰所要输出的⻓度。
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上⾯⽰例中,占位符 %.5s 表⽰只输出字符串“helloworld”的前5个字符,即“hello”。

9.2 scanf

当我们有了变量,我们需要给变量输⼊值就可以使⽤ scanf 函数,如果需要将变量的值输出在屏幕上的时候可以使⽤ prinf 函数,下⾯看⼀个例⼦:
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画图演⽰:
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注:标准输⼊⼀般指的就是键盘,标准输出⼀般指的就是屏幕
那接下来我们介绍⼀下 scanf 函数。

9.2.1 基本⽤法

scanf() 函数⽤于读取⽤⼾的键盘输⼊。
程序运⾏到这个语句时,会停下来,等待⽤⼾从键盘输⼊。
⽤⼾输⼊数据、按下回⻋键后, scanf() 就会处理⽤⼾的输⼊,将其存⼊变量。
它的原型定义在头⽂件 stdio.h 。
scanf() 的语法跟 printf() 类似。
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  • 它的第⼀个参数是⼀个格式字符串,⾥⾯会放置占位符(与 printf() 的占位符基本⼀致),告诉编译器如何解读⽤⼾的输⼊,需要提取的数据是什么类型。
  • 这是因C语⾔的数据都是有类型的, scanf() 必须提前知道⽤⼾输⼊的数据类型,才能处理数据。
  • 它的其余参数就是存放⽤⼾输⼊的变量,格式字符串⾥⾯有多少个占位符,就有多少个变量。
  • 上⾯示例中, scanf() 的第⼀个参数 %d ,表⽰用户输⼊的应该是⼀个整数。 %d 就是⼀个占位符, % 是占位符的标志, d 表⽰整数。第⼆个参数 &i 表⽰,将⽤户从键盘输⼊的整数存⼊变量i

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下⾯是⼀次将键盘输⼊读⼊多个变量的例⼦。
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scanf() 处理数值占位符时,会⾃动过滤空⽩字符,包括空格、制表符、换⾏符等。
所以,用户输⼊的数据之间,有⼀个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外,用户使⽤回⻋键,将输⼊分成⼏⾏,也不影响解读。
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上⾯⽰例中,⽤⼾分成四⾏输⼊,得到的结果与⼀⾏输⼊是完全⼀样的。每次按下回⻋键以后,scanf() 就会开始解读,如果第⼀⾏匹配第⼀个占位符,那么下次按下回⻋键时,就会从第⼆个占位符开始解读。

  • scanf() 处理⽤⼾输⼊的原理是,⽤⼾的输⼊先放⼊缓存,等到按下回⻋键后,按照占位符对缓存进⾏解读。
  • 解读⽤⼾输⼊时,会从上⼀次解读遗留的第⼀个字符开始,直到读完缓存,或者遇到第⼀个不符合条件的字符为⽌。

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  • 上⾯⽰例中, scanf() 读取⽤⼾输⼊时, %d 占位符会忽略起⾸的空格,从 - 处开始获取数据,读取到 -13 停下来,因为后⾯的 . 不属于整数的有效字符。这就是说,占位符 %d 会读到 -13 。
  • 第⼆次调⽤ scanf() 时,就会从上⼀次停⽌解读的地⽅,继续往下读取。这⼀次读取的⾸字符是 . ,由于对应的占位符是 %f ,会读取到 .45e12 ,这是采⽤科学计数法的浮点数格式。后⾯的# 不属于浮点数的有效字符,所以会停在这⾥。

下面是一个换算:
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由于 scanf() 可以连续处理多个占位符,所以上⾯的例⼦也可以写成下⾯这样。
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9.2.2 scanf的返回值

scanf() 的返回值是⼀个整数,表⽰成功读取的变量个数。
如果没有读取任何项,或者匹配失败,则返回 0 。如果在成功读取任何数据之前,发⽣了读取错误或者遇到读取到⽂件结尾,则返回常量EOF。
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如果输⼊2个数后,按 ctrl+z ,提前结束输⼊:
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如果⼀个数字都不输⼊,直接按3次 ctrl+z ,输出的r是-1,也就是EOF。
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9.2.3 占位符

scanf() 常⽤的占位符如下,与 printf() 的占位符基本⼀致。
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  • 上⾯所有占位符之中,除了 %c 以外,都会⾃动忽略起⾸的空⽩字符。 %c 不忽略空⽩字符,总是返回当前第⼀个字符,⽆论该字符是否为空格。
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  • 如果要强制跳过字符前的空⽩字符,可以写成 scanf(" %c", &ch) ,即 %c 前加上⼀个空格,表⽰跳过零个或多个空⽩字符。
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  • 下⾯要特别说⼀下占位符 %s ,它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是,从当前第⼀个⾮空⽩字符开始读起,直到遇到空⽩字符(即空格、换⾏符、制表符等)为⽌。
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  • 因为 %s 不会包含空⽩字符,所以⽆法⽤来读取多个单词,除⾮多个 %s ⼀起使⽤。这也意味着,scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串,⽐如书名或歌曲名。另外, scanf() 遇到 %s 占位符,会在字符串变量末尾存储⼀个空字符 \0 。

  • scanf() 将字符串读⼊字符数组时,不会检测字符串是否超过了数组⻓度。所以,储存字符串时,很可能会超过数组的边界,导致预想不到的结果。为了防⽌这种情况,使⽤ %s 占位符时,应该指定读⼊字符串的最⻓⻓度,即写成 %[m]s ,其中的 [m] 是⼀个整数,表⽰读取字符串的最⼤⻓度,后⾯的字符将被丢弃。
    在这里插入图片描述

  • 上⾯⽰例中, arr是⼀个⻓度为20的字符数组, scanf() 的占位符 %19s 表⽰最多读取⽤⼾输⼊的19个字符,后⾯的字符将被丢弃,这样就不会有数组溢出的⻛险了。

9.2.4 赋值忽略符

有时,⽤⼾的输⼊可能不符合预定的格式。

  1. 下⾯⽰例中,如果⽤⼾输⼊ 2024-6-26 ,就会正确解读出年、⽉、⽇。问题是⽤⼾可能输⼊其他格式,⽐如 2024\6\26 ,这种情况下, scanf() 解析数据就会失败。
    测试用例如下:
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  2. 为了避免这种情况, scanf() 提供了⼀个赋值忽略符 * 。只要把 * 加在任何占位符的百分号后⾯,该占位符就不会返回值,解析后将被丢弃。
    在这里插入图片描述
    上⾯⽰例中, %*c 就是在占位符的百分号后⾯,加⼊了赋值忽略符 * ,表⽰这个占位符没有对应的变量,解读后不必返回。

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状态压缩动态规划&#xff08;State Compression DP&#xff09;是一种高效解决组合优化问题的技术&#xff0c;特别适用于那些状态空间较大且可以用二进制表示的情况。本文将详细讲解状态压缩DP的原理、常用的位运算技巧、以及具体的例题分析。 原理概述 状态压缩DP的核心思…

【D3.js in Action 3 精译】1.2 D3 生态系统——入门须知

1.2 D3 生态系统——入门须知 D3.js 从不单打独斗&#xff0c;而是作为 D3 生态系统的一员&#xff0c;与生态内的一系列技术和工具相结合来创建丰富的 Web 界面。与其他网页一样&#xff0c;D3 项目也是充分利用 HTML5 的强大功能在 DOM 内构建出来的。尽管 D3 也可以创建并操…

ElementUI搭建

概述 Element&#xff0c;一套为开发者、设计师和产品经理准备的基于 Vue 2.0 的桌面端组 件库. 安装 ElementUI npm 安装 推荐使用 npm 的方式安装&#xff0c;它能更好地和 webpack 打包工具配合使用。 npm i element-ui -S 在控制台输入此命令来安装ElementUI 在 main.j…

MyPostMan:按照项目管理接口,基于迭代生成接口文档、执行接口自动化联合测试

MyPostMan 是一款类似 PostMan 的接口请求软件&#xff0c;不同于 PostMan 的是&#xff0c;它按照 项目&#xff08;微服务&#xff09;、目录来管理我们的接口&#xff0c;基于迭代来管理我们的接口文档&#xff0c;可导出或者在局域网内共享&#xff0c;按照迭代编写自动化测…

netmiko_ssh_华为防火墙

from netmiko import ConnectHandlerip 防火墙ip地址hw_fw {device_type: huawei,host: ip, # 使用 host 字段同时指定 IP 和端口号username: 用户名,password: 密码,port: 50022 # 直接设置 port 字段 }net_connect ConnectHandler(**hw_fw)ou net_connect.send_command…

西安国际医学中心医院 多学科联合创新白癜风治疗法取得进展

近日&#xff0c;西安国际医学中心医院“自体头皮毛囊裂解物混悬液移植治疗白癜风”项目&#xff0c;备受瞩目。据悉&#xff0c;在白癜风和白发的研究及治疗上&#xff0c;均有望取得显著进展。 卢涛主任高分通过医院新技术新业务立项 “白癜风”——是由于皮肤黑素细胞被破坏…