变量与数据类型 | Variables and Data Types

一、什么是变量？

还记得我们在Hello World程序中用printf("Hello, World!");输出固定文字吗？但在实际编程中，我们经常需要处理会变化的数据。比如：

用户输入的年龄
计算器中用户输入的两个数字
游戏中玩家的得分

这时候，我们就需要用到变量(Variable)。

变量是用来存储数据的"容器"，就像现实中的盒子一样：

每个盒子都有一个名字（变量名）
盒子里可以放东西（存储数据）
我们可以查看盒子里放了什么（读取变量的值）
我们也可以更换盒子里的东西（修改变量的值）

二、数据类型简介

在C语言中，不同类型的数据需要用不同类型的"盒子"来装。这些不同的"盒子"就是数据类型(Data Type)。

想象一下，你不会用装鞋子的盒子来装牛奶，也不会用装牛奶的瓶子来装沙子。同样，在C语言中：

整数需要用整型变量来存储
小数需要用浮点型变量来存储
字符需要用字符型变量来存储

C语言的基本数据类型

数据类型	英文名称	关键字	说明	示例
整型	Integer	`int`	存储整数	42, -10, 0
字符型	Character	`char`	存储单个字符	'A', 'x', '3'
浮点型	Float	`float`	存储小数	3.14, -2.5
双精度浮点型	Double	`double`	存储更精确的小数	3.14159265359
布尔型	Boolean	`bool`	存储“是”或“非”两种状态	true(也用1表示), false(也用0表示)

需要特别说明的是，使用bool型，需要引用stdbool.h头文件，即在源码开头使用#include <stdbool.h>。

三、变量的声明与使用

1. 变量声明的语法

在C语言中，使用变量前必须先声明(Declaration)它。

数据类型 变量名;

这是在告诉编译器，我需要某一种类型的叫某个名字的变量，用来存放一些数值。例如：

int age;        // 声明一个整型变量，名叫age
char grade;     // 声明一个字符型变量，名叫grade
float height;   // 声明一个浮点型变量，名叫height

2. 变量的赋值

声明变量后，我们怎样向变量里存储数据？我们可以给它赋值(Assignment)：

age = 18;           // 给age赋值18
grade = 'A';        // 给grade赋值字符'A'
height = 175.5;     // 给height赋值175.5

3. 声明时直接赋值（初始化）

我们也可以在声明变量的同时就给它赋值，这叫做初始化(Initialization)：

int age = 18;           // 声明一个整形变量，名叫age，值为18
char grade = 'A';       // 声明一个字符型变量，名叫grade，值为字符'A'
float height = 175.5;   // 声明一个浮点型变量，名叫height，值为175.5

四、一个完整的示例程序

让我们通过一个实际的程序来看看变量的使用：

//VariablesAndDataType.c
#include <stdio.h>

int main() {
    // 声明并初始化变量
    int student_age = 20;
    char student_grade = 'B';
    float student_height = 168.5;

    // 修改变量的值
    student_age = 21;
    student_grade = 'A';

    return 0;
}

值得注意的是，尽管这个示例程序没有任何输入输出功能，即我们在运行时看不到任何显式的结果。但程序确实向计算机索要了三个变量，并修改了两个变量的值，这个过程是很快的，随即程序结束。

五、变量命名规则

在给变量起名字时，需要遵循以下规则：

必须遵守的规则：

只能包含字母、数字和下划线
必须以字母或下划线开头（不能以数字开头）
不能使用C语言中，已经有固定意义的关键字（如int、char、return等）
区分大小写（age和Age是不同的变量）

良好的命名习惯：

// ✅ 好的变量名
int student_age;        // 使用下划线分隔单词
int studentAge;         // 使用驼峰命名法
float pi;               // 简短有意义
char first_letter;      // 描述性强

// ❌ 不好的变量名
int a;                  // 意义不明确
int 2age;              // 以数字开头（语法错误）
int student-age;       // 使用了连字符（语法错误）
int return;             // 使用了关键字（在C++中会出错）

六、常见错误与注意事项

1. 数据类型不匹配

int age = 18.5;     // ❌ 不推荐：小数赋值给整型，会丢失小数部分
char letter = 65;   // ⚠️ 可以，但建议写成 char letter = 'A';

尽管数据类型不匹配的错误，是我们在编程的时候要尽量避免的，但C语言仍然针对这些失误，智能的提供了解决办法。即数据的强制转换。例如在上面的例子中，int age = 18.5;，编译可以通过，但数值18.5在赋值给整形的age时，被强制转换为了整数18。类似的还有将非0的数，如2、-5、520.1314赋值给布尔型的时候，会被强制转换为true，即1。

2. 字符的表示方法

char letter1 = 'A';     // ✅ 正确：单引号表示字符
char letter2 = "A";     // ❌ 错误：双引号表示字符串
// 我们在上一章介绍printf输出一段固定文本的时候使用了双引号括起来的字符串。

七、动手练习

尝试编写一个程序：

选用合适的数据类型，声明三个变量分别存储你的姓名首字母、年龄和身高
给这些变量赋值
声明一个布尔型变量，并初始化储存你是否是男性。
尝试修改年龄的值

// 参考答案框架
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    // 在这里声明你的变量
    char first_name_character;  // 声明一个char变量存储姓名首字母
    int age;                    // 声明一个int变量存储年龄
    float height;               // 声明一个float变量存储身高

    // 在这里赋值
    first_name_character = 'Z';
    age = 18;
    height = 176.0;

    //初始化一个布尔型变量，储存是否是男性
    bool is_male = true;        // 或: bool is_male = 1; 是等价的

    //尝试修改年龄的值：
    age = 80;

    return 0;
}

智者无言.

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