### c语言经典：类型、运算符与表达式
#### 1. 变量与常量：程序中的基本数据对象
在C语言编程中，变量与常量是处理数据的两个核心概念。变量是在程序运行过程中可以改变其值的数据对象，而常量则是不可更改的数据值。变量的声明包括定义变量的名称、类型以及可能的初始值。
**变量声明示例**：
```c
int age = 25; // 定义了一个名为age的整型变量，并初始化为25
```
**常量定义**：
C语言中并没有专门的关键字用于定义常量，但是可以使用`const`关键字来定义只读变量，这在功能上相当于常量。
```c
const int MAX_SIZE = 100; // 定义了一个名为MAX_SIZE的只读整型变量，其值为100
```
#### 2. 数据类型与大小
C语言支持多种数据类型，包括整型、字符型、浮点型等。每种类型都有特定的存储空间大小，这会影响它们所能表示的值的范围。
- **基本数据类型**：
- `char`：单字节类型，用于存储单个字符。
- `int`：整数类型，一般反映了目标机器的自然大小。
- `float`：单精度浮点数。
- `double`：双精度浮点数。
- **整型限定符**：
- `short` 和 `long`：这两个限定符用于定义不同长度的整型变量。`short` 一般为16位，`long` 一般为32位。
```c
short int sh;
long int counter;
```
- `signed` 和 `unsigned`：用于限定整型变量是否可以表示负数。
- `signed char` 的取值范围通常为 `-128` 至 `127`。
- `unsigned char` 的取值范围为 `0` 至 `255`。
- `unsigned` 类型的整数总是非负的。
- **浮点类型**：
- `long double`：用于表示高精度的浮点数。浮点类型的大小由具体的实现定义，可以相同也可以表示不同的大小。
**练习2-1**：编写一个程序来确定 `signed` 及 `unsigned` 的 `char`、`short`、`int` 与 `long` 变量的取值范围。可以通过打印标准头文件 `<limits.h>` 和 `<float.h>` 中的相应值来完成，或者直接计算。
#### 3. 运算符与表达式
运算符是指示对变量或常量执行操作的符号。C语言支持多种运算符，如算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。表达式是由运算符和操作数组合而成的单元，用来计算值。
- **算术运算符**：如加法 `+`、减法 `-`、乘法 `*`、除法 `/` 和取余 `%`。
- **关系运算符**：如等于 `==`、不等于 `!=`、小于 `<`、大于 `>` 等。
- **逻辑运算符**：如逻辑与 `&&`、逻辑或 `||`、逻辑非 `!`。
- **赋值运算符**：如简单赋值 `=`、复合赋值 `+=`、`-=` 等。
- **条件运算符**：即三元运算符 `?:`。
**示例**：
```c
int a = 10, b = 20;
int result = (a > b) ? a : b; // 条件运算符，结果为较大的数
```
#### 4. 强制类型转换
C语言支持自动类型转换，也支持显式地进行类型转换，称为“强制类型转换”。当不同类型的变量参与运算时，C语言会自动将较小的类型转换为较大的类型，以便执行运算。
**示例**：
```c
int a = 10;
double b = 20.5;
double result = a / b; // 自动类型转换，result为0.4878049
```
**强制类型转换示例**：
```c
int a = 10;
double b = 20.5;
double result = (double)a / b; // 显式类型转换，result为0.4878049
```
#### 5. 枚举与字符串
- **枚举**：枚举类型是一种用户自定义的数据类型，由一组命名的整数常量组成。
```c
enum Weekday {Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday};
enum Weekday today = Monday;
```
- **字符串**：字符串是由多个字符组成的序列，C语言中的字符串是以空字符`\0`结尾的字符数组。
```c
char str[] = "Hello, World!";
```
#### 6. ANSI C标准的更新
ANSI C标准对语言的基本类型与表达式做了许多小的修改与增补，主要包括：
- 所有整数类型都有 `signed`（有符号）与 `unsigned`（无符号）两种形式，可以表示无符号常量与十六进制常量。
- 浮点运算可以以单精度进行，也可以使用更高精度的 `long double` 类型。
- 字符串常量可以在编译时连接。
- 枚举现在也成了语言的一部分。
- 对象可以声明为 `const`（常量），其值不能被修改。
- 算术类型之间的自动强制转换规则得到了扩展，以适应更多的数据类型。
#### 总结
本章节详细介绍了C语言中的变量与常量、数据类型及其大小、运算符与表达式、强制类型转换、枚举与字符串等内容。通过理解这些基础知识，程序员能够更好地掌握C语言的核心概念，并将其应用于实际的编程实践中。
