我们先要掌握一个概念：数据类型（Data Type）。世间万物都有自己独特的表示方式。例如人的性别只有男、女、其它三种方式就可以完整表达出来，再比如身高只需要是一个正整数来表示就比较合适了，又比如说话的文字可以用语音的形式呈现，也可以用文字形式呈现。在电脑里，每一种想要表示出来的数据都有他们自己的数据表示机制，这种机制就称为数据类型。

在 C 语言里，我们提供了如下一些类型。

布尔型数据在 C 语言委员会在 1999 年才提出该类型的文案，所以 C99 标准才开始支持布尔类型，而现在大多教材使用的还是 ANSI C（C89）标准，即 1989 年的标准，所以教材上给的 C 语言是不支持布尔类型的。

头晕是吧，我们先来说说，什么叫无符号、什么叫带符号（有符号）、什么叫字符、什么叫字符串、什么叫布尔、什么叫二进制小数、什么叫浮点小数、什么又叫精度。

• 无符号（Unsigned）：非负的；

• 带符号（或有符号，Signed）：可以表示负数的；

• 字符（Character）：可以表示出一个普通的英文文本信息的最小单元。这样说不好理解，你可以认为是“英文所有大小写字母 + 数字 + 各种英文标点符号”的集合；

• 字符串（简称串，String）：一系列字符；

• 布尔（Boolean）：只用来表示真假情况的；

• 二进制小数（Binary Decimal）：使用二进制格式表达出来的小数；

• 浮点小数（Floating Point Decimal）：二进制小数存储在电脑里的一种存储机制，类似于科学计数法，不过是表达为 a \times 2^b 的格式；

• 精度（Accuracy）：表示表达出一个完整数据和原始数据比较起来的完全精确的程度，在 C 语言里特指小数转为二进制小数后，在存放为浮点小数时，表达出来的数值和原始数值相差多少个小数位。

下面我们来说一下精度和二进制小数的东西。

精度和二进制小数

一般在学校里，老师都会讲解如何把一个数字利用二进制表达出来。可它们并没有讲解，如何表示一个小数，以及一个负数。不过，我会带领大家认识一下，如何表示一个二进制小数，使用 0 和 1。首先，我们举个例子。

将 0.15625 转为 0 和 1

表示小数的方式很简单。既然表示整数利用的是除2取整的模式，那么小数自然就是乘2取余的模式。

大致说一下。从第一步开始，每一次都把数字乘以 2，得到的结果的整数部分提取出来，然后做减法，使得数字一直要保持小于 0 的状态。将得到的结果再一次迭代到下一轮计算里。

比如这个示例里，我们把 0.15625 乘以 2，得到 0.3125，整数部分为 0，把它提取出来，做减法得到 0.3125（因为是减去 0，所以数字并没变化），然后把这个数继续乘以 2，得到 0.625，整数部分为 0，继续提取出来，然后用 0.625 乘以 2，得到 1.25，提取整数部分 1，再将 0.25 乘以 2，继续往下做，直到我们得到 0 结束计算。

最终，我们得到的数字 0、0、1、0、1 即是二进制小数表达的小数部分，由于这个数的整数部分本来就是 0，所以整数部分无需我们作更多的二进制表达的转换，所以这个数的二进制表示就是 0.00101_2。

能遇到十进制表示里的循环小数类似的情况吗？

如果我们尝试把 0.3 按上述逻辑转换为二进制小数的时候，就会发现异样：

可以看到，在计算 0.3 的时候，运算总能得到 0.3、0.6、0.2、0.4、0.8、0.6、0.2、0.4、……的序列，后面无穷无尽。所以，0.3 的二进制表示就是 0.0\dot100\dot1_2。

现在再来说精度的问题

正是因为数字并不能完整转换为准确的二进制表示，比如 0.3，所以表示上一定会存在精度的偏差。比如 0.3 在二进制转换后，由于无穷无尽的关系，我们只能在 float、double 或 long double 类型表示完整的二进制位数后，舍弃掉后面的部分，于是这个数肯定就不等于原始数值了。

不过，二进制表达是很复杂的，所以这里我不打算展开讲解，有兴趣的小伙伴可以看下网上有关 IEEE 754 的标准规范，这个就是专门规定如何把小数表示为二进制表示，存储到程序里的规范。

这里告诉大家的是，经过这种精心转换的模式后，我们有了如下的结论：

• float 类型的小数，精度是表示为十进制数的情况下的 6 或 7 位有效数字（6 或 7 的其一，详细情况则取决于二进制表示，这里不展开说明）；

• double 类型的小数，精度是表示为十进制数的情况下的 14 或 15 位有效数字；

• long double 类型取决于系统实现，所以这里无法给出精确的范围，大约精确到 19 位有效数字。

所占字节大小

大家都知道，数据存储到电脑里都是以一个叫做“字节”的单位作为衡量依据的，那么这些数据类型都对应了一个固定的、绝对的字节数，它就表示元素存进去时，用这个类型就需要占据多大的内存空间的容量。表格如下：

如果你有时候记不住它们的大小，可以用代码写成这样来得到结果：

我们把上面提到的类型代号写到这里，就可以输出对应的结果了。比如

因为这些所占字节数是可以测出来的，所以一般不要求记住它们，但考试会考，所以这些数值还是希望你记住，就好像化学元素的相对原子质量，常见的是需要作出记忆的。

然后，先不要管这个代码里的 %d 是啥，稍后会作出解释。

使用

变量的定义和声明

在数学里，表示一个可以变化的数据信息是通过变量来表达的，比如 f(x) = 3x^2 + 5x + 7 这个表达式里，x 就是所谓的自变量，而 f(x) 称为函数，如果写成 y 则又称为因变量。在 C 语言里，我们不区分所谓的自变量和因变量，只要能写成一个数值的表示形式，就称为变量。

变量的形式一般是这样的：

1. 数据类型 变量名;（简单声明）

2. 数据类型 变量名 = 数值;（赋值数值常量）

3. 数据类型 变量名 = 计算表达式;（赋值表达式）

4. 数据类型 变量1, 变量2, 变量3;（不赋值）

5. 数据类型 变量1, 变量2 = 多少, 变量3;（不全赋值）

6. 数据类型 变量1 = 多少, 变量2 = 多少, 变量3 = 多少;（全赋值）

比如，一个程序写成这样

将得到

其中的 \' 在前文提到过，以 \ 开头的、写在双引号里的内容可以表示一个另外意义的表达结果，这里 \'` 表示输出一个 `'` 符号。然后 `%d` 则在这里表示 `printf` 语句小括号里第一个逗号后的变量的信息结果。这里就表示 `age` 这个变量的数值（23），然后把 23 替换到双引号的 `m` 和 `y 之间。

顺带一说，双引号的内容就称为一个字符串，而每一个字母（包括空格、\' 等等符号，都表示一个字符）。

变量的自定义输入

再拿出 int 作为数据类型举例。既然有输出就应该由输入。如果需要我们自己输进去一个数字，然后程序输出这个结果，就需要用到新的写法：scanf 语句。

这样就可以了。注意 scanf 语句的写法，逗号后跟的 age 变量必须要在前面加前缀符号 &，这一点在后面再说。

可以发现，C 语言是一种比较奇特的语言，它的大多数语法的耦合度较高，即前面的知识点要用超纲的内容做铺垫，而后面的知识点却又依赖于前面的知识点，所以……写教程真的很伤脑筋啊……

当然，scanf 语句也可以同时为多个变量赋值。比如

请注意，每一个变量后都得加 & 前缀符号，而且在运行程序的时候，你必须得跟着这个字符串里写的格式写，比如这个字符串 %d, %d 里含有一个数、逗号、空格和一个数，所以你在输入的时候必须格外小心，照着这个格式写内容：

上述四种格式都是正确的。另外需要注意的是，scanf 语句甚至不以换行作为分割，所以你可以这么输入：

这样的书写格式里所有的换行都是不被读取的，所以你的所有换行都会被“抹掉”，故这种格式最终还是

但如果没有严格按照格式书写，比如

这些格式都是错的，最终只有 a 会正确得到 12，而 b 依旧是没有数值的。

当然，你也可以分写两句：

不过后者写起来怪麻烦的。

切记，字符串里带有空格的 scanf 语句，在运行程序时，你也要在输入完第一个数据时，空一格输入第二个数据。当然，后者这种格式，在输入的时候可以用回车的方式分割两个输入数据。

格式化字符串的定义和使用

下面还要来看看，什么是格式化字符串（Formatting String）。其实，说白了，前文出现的 %d 就是格式化字符串的一种。但请注意，它只是其中一种，如果你把它认为是输出数值结果的话，那就错了。所有的格式化字符串如下。

要把数据输入到电脑里面去，我们需要用到的是C语言自带的输入功能，写法也有两种不同的类型：

这样就表示输入一个小数，然后利用这个叫做格式化字符串的东西给它把输入的“黑框”上面显示的那个数字字符改变为小数的数据，便于放置到prize所在的位置上去，既然是所在位置，所以需要用到&了，这个符号就是专门用来找位置的。

另需要你记忆一些格式化字符串的写法：

大家只需要记住前面四种和最后两种就可以了。

如果我又定义了一个变量，是 int，就用 %d 转为整数存放到电脑之中。

比如

就将整数变量 a 输入到电脑里面用整数规范存储了。如果格式化字符串用成其他的，比如 %f，结果就很怪异。所以一定要配套。

输入两次的话，可以简写成一次输入：

注意，scanf 语句的字符串里中间最好要有字符。说白了就是不要写成 %d%d 挨在一起的写法。如果不给空格虽然程序不会出错，但是这样让容易出现安全漏洞，诸如缓存区溢出等。

格式化字符串的排版控制

因为是在控制台界面运行的，所以空格就可以用来排版了，不过有些时候，比如我们想让某个数输出的时候有对齐的效果，就会按情况来计算占据的显示的格数。比如一个两位数一定是占两格的，如果我们强制让所有输出的数值都占三格呢？

我们可以在 % 和 d 之间添加数值以控制占的格数。比如 %2d 表示占两格，%6d 表示占六格。如果位数不够的，前面会有空格占位。比如说

输出的样子就是

就很好看。小数的话，除了可以控制输出的占格数，还可以控制输出的小数位数，如果你不希望小数位后很多零的话，可以这么写：%占格数.小数位格数f，是可以的。占格数是计算这个输入的字符一共有多少个，而不是整数位多少位。比如

将输出

特别要注意前面的空格。

如果是输入里插入这样的格式化字符串的话，则会严格按照这样的标准执行输入，如果超出范围的部分会被直接舍弃掉，或是拿给下一个部分使用。比如

那么提示输入的时候，如果输入的是 12345 的话，由于前面 %3d 的控制，后面的 45 会被切掉，而 b 恰好要两位数，所以 a 为 123，b 是 45，输出也是一样。

但如果超出了范围，比如输入了 123456，则依然结果是 123 和 45，6 会被舍弃。

最后讲一下这些语句的写法规范。

规范

代码格式规范

其实呢，编译器这位翻译官将你的 C 语言代码给它转变为系统能够识别和操作的语言之前，会给你的代码进行排版，这个时候，分号这些就显得额外重要。

一句话一定要用分号结尾，表示你这个操作做完了。不过换行不是必须有的，你可以把代码全写在一行，也可以换行写，只要有分号怎么写都无所谓，但是为了代码好看整洁，建议换行。

这样当然可以了，不过肯定不好看！

标识符命名规范

在前文里我们提到了标签和变量，它们都遵循一个命名规则。这个规则保证了程序正确的执行。命名规范其实在前文已经说到了。

1. 数字、字母、下划线 _ 三者的组合；

2. 第一个字符不能是数字；

3. 不能是前文用到过的那些 C 语言自带的字符组合，如 int 等（注意，此时 scanf 还不是 C 语言固有的东西，也就是说你可以把 scanf、printf、main 这种东西定义为变量名，但完全不建议这么做）。

只要满足这 3 点就可以了。比如 hello、age、test_01、T_T、o_O 都是正确的标识符，而 2_4、^_^ 则不行。但建议名字取得有意义，因为下文可能会用到它们，取一个有意义的名字对语义理解有帮助。

类型规范

可以在上文看到很多有关变量的定义的语句。但可以发现到的是，大多整数类型的变量全部被定义为了 int，而在后面的很多内容里也会这么干。你可能会问，虽然 int 的范围较大，且包含大多我们常见的元素的量，但 int 存储的字节数（占的空间大小）显然比 short 这些类型要大上一倍，甚至比 char 大上三倍，那为什么像是年龄这种东西不用 short 类型，甚至是更精确的 unsigned short 类型存储呢？年龄一般在 150 以下，而且 short 的范围最大到 32767，显然是够用的。

原因在于，int 是非常常用的数据类型，这其实算作一种习惯性使用。上文提到的说法是正确而且合理的，但一般我们出于计算和兼容性而言，用 int 居多。所以，如果你觉得确实需要降低内存使用，或者 int 不够用的话，才确定具体的使用类型，而一般都尽量使用 int 类型。