第1章：基本语法与数据类型

各位同学好，我是你们这门课的老朋友。今天咱们聊聊C语言最基础的东西——变量、常量、数据类型，还有那两个你天天打交道的函数：printf和scanf。

说实话，我见过太多初学者一上来就啃指针、啃链表，结果连个int占几个字节都说不清楚。这就像盖楼不打地基，早晚要塌。所以，咱们老老实实把基础夯实了，后面才能跑得快。

1.1 变量与常量

先问个问题：程序在干什么？说白了，程序就是在处理数据。数据放哪儿？放内存里。怎么找到它？靠变量名。

变量，就是一块内存区域的名字。你可以往里面存值，也可以把值读出来。变量是可以变的——不然怎么叫变量呢？

变量定义的基本形式：

类型 变量名;
类型 变量名 = 初始值;

举个例子：

int age;          // 定义了一个整型变量，名字叫age
age = 25;         // 给age赋值
int count = 10;   // 定义并初始化

常量就好理解了——值不能变。C语言里用const关键字来声明常量：

const int MAX_SIZE = 1024;
const float PI = 3.14159;

注意：常量一旦定义，就不能再修改。如果你试图写 PI = 3.14;，编译器会报错。我曾经在项目里见过有人把常量当变量用，结果程序跑飞了，查了半天才发现是这里的问题。

还有一种常量叫字面常量，就是直接写在代码里的值：

int a = 100;       // 100 是整型字面常量
float b = 3.14;    // 3.14 是浮点型字面常量
char c = 'A';      // 'A' 是字符型字面常量

1.2 基本数据类型

C语言提供了几种基本数据类型，我列个表给你看：

类型 关键字 占字节数（32位系统） 取值范围
整型 int 4 -2^31 ~ 2^31-1
短整型 short 2 -32768 ~ 32767
长整型 long 4 或 8 取决于系统
单精度浮点 float 4 约 ±3.4e38
双精度浮点 double 8 约 ±1.8e308
字符型 char 1 -128 ~ 127 或 0 ~ 255

我的经验：在嵌入式开发中，我习惯用 int 作为默认整型，除非明确知道数值范围很小才用 short。为什么？因为很多MCU对 int 的处理效率最高，用 short 反而可能产生额外的类型转换开销。

这里有个容易踩的坑——char到底是有符号还是无符号？标准C没有明确规定，取决于编译器实现。我在一个项目里就吃过这个亏：把char当有符号用，结果在某个ARM编译器上它默认是无符号的，导致比较逻辑全错了。所以，如果你需要明确符号，请写成 signed char 或 unsigned char。

1.3 printf与scanf的使用

这两个函数是C语言的"嘴"和"耳朵"。printf负责输出，scanf负责输入。它们都在 stdio.h 头文件里。

printf——格式化输出

基本用法：

printf("格式控制字符串", 输出项列表);

格式控制字符串里用格式说明符来占位：

格式说明符 对应数据类型 示例
%d int printf("%d", 100);
%f float / double printf("%f", 3.14);
%c char printf("%c", 'A');
%s 字符串 printf("%s", "hello");
%x 十六进制 printf("%x", 255);

来个完整的例子：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 30;
    float height = 1.75;
    char grade = 'A';
    
    printf("年龄：%d\n", age);
    printf("身高：%.2f米\n", height);  // .2f 表示保留两位小数
    printf("等级：%c\n", grade);
    
    return 0;
}

输出结果：

年龄：30
身高：1.75米
等级：A

scanf——格式化输入

scanf的用法和printf类似，但有个关键区别：变量前面要加 & 符号（取地址符）。

scanf("格式控制字符串", &变量1, &变量2, ...);

看个例子：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;
    float price;
    char ch;
    
    printf("请输入一个整数：");
    scanf("%d", &num);
    
    printf("请输入一个浮点数：");
    scanf("%f", &price);
    
    printf("请输入一个字符：");
    scanf(" %c", &ch);  // 注意 %c 前面有个空格，用来跳过空白字符
    
    printf("你输入了：%d, %.2f, %c\n", num, price, ch);
    
    return 0;
}

我曾经踩过的坑：用scanf读字符时，如果前面刚读过数字，输入缓冲区里会残留一个换行符。这时候 scanf("%c", &ch); 会直接读到那个换行符，而不是你想要的字符。解决办法就是在%c前面加个空格：scanf(" %c", &ch);。这个小问题当年让我调试了整整一个下午。

1.4 格式化输出的进阶技巧

printf的格式化能力远不止上面那些。我常用的几个技巧：

  • 指定宽度：printf("%5d", 123); 输出" 123"（右对齐，占5位）
  • 左对齐：printf("%-5d", 123); 输出"123 "
  • 补零：printf("%05d", 123); 输出"00123"
  • 精度控制：printf("%.3f", 3.14159); 输出"3.142"

这些在嵌入式调试时特别有用。比如打印寄存器值，我习惯用 %08x 来确保总是显示8位十六进制数，一眼就能看出高低字节。

知识体系总览

下面这张图把本章的核心内容串起来了，你可以对照着复习：

C语言基本语法与数据类型 变量与常量 变量：可修改 常量：不可修改 基本数据类型 int（整型） float（浮点） char（字符） printf / scanf printf：输出 scanf：输入 格式化说明符 %d %f %c %s %x 宽度、精度、对齐 掌握基础 → 写出健壮的C程序

嗯，这一章的内容就这些。别看都是基础，但基础不牢，地动山摇。我建议你把每个代码示例都亲手敲一遍，别光看。看十遍不如写一遍，这是我从入行到现在一直坚持的习惯。

记住：变量要初始化，scanf别忘了加&，printf的格式说明符要和数据类型匹配。这三条记住了，能帮你省下不少调试时间。

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