数据

什么是数据？

数据是所有能输入计算机并被计算机程序处理的符号介质的总称。

为什么要存储数据？

程序是由指令和数据组成的。在程序的指导下，计算机可以做许多事情，如数值计算、名字排序、执行语言或视频命令、计算彗星轨道、准备邮件列表、拨电话号码、画画、做决策或其他你能想到的事情。
要完成这些任务，就需要存储需要处理的信息。

如何存储数据？

为了把信息存储在计算机中，必须记录 3 个基本属性：

• 信息存储在哪里？
• 存储什么类型的信息？
• 存储什么值？

在 C 语言中，我们可以通过声明一个变量来实现存储信息，例如：

int bra;
bra = 5;

这些语句告诉程序，正在存储整数，存储的整数值为 5，使用名称 bra 来表示该整数值(这里为 5)。实际上，程序在内存中找到一块能够存储整数的内存，将该内存单元标记为 bra，并将 5 复制到这个内存单元中；然后，可以在代码中使用 bra 来访问该内存单元。虽然这些语句并没有明确表明这个值应该存储在内存的什么位置，但程序确实记录了这种信息。事实上，可以通过 & 运算符来检索 bra 的地址。

数据类型

基本类型

这是我们今天的主角，在 C 语言的基本数据类型中有整型、浮点型、字符类型。在学习基本数据类型时，我们需要关注这些类型的关键字，占多少字节，取值范围。

整型

什么是整型？所谓整型，即没有小数的数。它又包括正整数、0、负整数，同样我们的整型数据有正有负，也有0。C 语言提供了多种整数类型，程序员针对不同情况可以选择不同类型，一般情况使用 int 类型即可，但是为满足特定任务和机器要求，可以选择其他类型。

整型 int

内存大小：C 语言规定，int 类型最少占 2 字节，最多不超过 long。对于 16 位编译器来说，int 是 2 字节，对于 32 位和 64 位编译器来说，int 是 4 字节。因为目前常用的是 32 位和 64 位编译器，因此一般来说 int 的范围是 [-2^31, 2^31-1]，即 [-2147483648, 2147483647]。

短整型 short

内存大小：C 语言规定，short 类型最少占 2 字节，最多不超过 int。对于 16 位、32 位、64 位编译器来说，short 类型都是占 2 字节，取值范围是 [-2^15, 2^15 -1]，即 [-32768, 32767]。

长整型 long

内存大小：C 语言规定，long 类型最少占 4 字节。对于 16 位、32 位编译器来说，long 占 4 字节，对于 64 位编译器来说，long 占 64 位。
由于 long 类型在常用的 32 位和 64 位编译器中存储的字节数不同，因此引入 long long 类型，long long 至少占 8 字节。
不同位数的编译器，整型数据所占字节数如下所示。

为什么要使用多种整型?

首先，我们来看看整型和我们平常所说的整数有什么差别？
平常所说的整数是无限的，而整型是存储在计算机中的整数，它是有限的，是受限于计算机的存储单元的。之所以使用多种整型，正是因为这些整型由于存储时占据的字节数不同，使得它们的取值范围不同。这样我们就可以根据需要存储的数据的范围来选择使用的整型。

浮点型

什么是浮点型？所谓浮点型，即有小数的数。是因为小数点的位置可以自由浮动，因此称为浮点数。例如，1.234 和 12.34，虽然他们在大小上一致，但是在存储时有所不同。浮点型有单精度浮点数和双精度浮点数两种，所谓精度指的是能精确表示的有效数字，注意不是小数点后有效数字！！！。

单精度浮点数 float

内存大小：占 4 字节。至少能精确表示6位有效数字。最高位为符号位，紧接着8位为指数位，剩下的23位为尾数位。

双精度浮点数 double

内存大小：占 8 字节。至少能精确10位有效数字。最高位为符号位，紧接着8位为指数位，剩下的52位为尾数位。

字符型 char

内存大小：占 1 字节。其本质上是 1 字节的整型。大部分编译器默认 char 类型是有符号的，不过我们常用的是 [0，127] 这一部分，实际上其取值范围是 [-128，127]。

构造类型

有的数据比较复杂，我们可能会用到结构、数组等数据形式来表示。

指针类型

C 语言的重点内容就是指针和内存管理，所以这一部分呢很重要，在后面的学习中有一章专门讲解。

变量

变量这个名词来源于数学，在计算机语言中变量是储存计算结果或能表示值的抽象概念，变量可以通过变量名访问存储的值。也就是说，在 C 语言中，可以用变量来存储数据。
变量是一种使用方便的占位符，用于引用计算机内存地址。使用变量时并不需要了解变量在计算机内存中的地址，只要通过变量名引用变量就可以查看或更改变量的值。
变量其实有很多需要学习的知识，包括命名规则、变量类型、类型转换、存储类型等，这里我们先学习较为简单的变量命名，其他部分之后再进行学习。

变量命名

为什么要命名？

首先，对于计算机来说，没有命名不命名的，只有0和1。数据保存在内存中，程序使用数据时，需要知道该数据在内存中的地址，才能使用，而地址是由一系列的0、1组成。
之所以要有命名是因为直接使用内存地址的话，不光使用的时候非常麻烦，而且阅读代码的时候也十分难以阅读。
C 语言的命名提供了一个机制，我们为使用的内存地址命了一个名，之后使用这个名字，程序会根据这个名字找到对应的内存地址，使用该数据。
另外为了便于日后代码的阅读性，要求命名时要使用有意义的变量名或标识符。如果变量名无法清楚地表达自身的用途，可以在注释中进一步说明。

结论：命名是为了我们编写和阅读代码方便而引入的，为了便于代码阅读，推荐命名时使用有意义的变量名或者标识符。

命名规则

1. 可以用英文字母、数字、下划线(_) 来命名。
2. 英文字母区分大小写。例如，num、Num、NuM、NUM 是不同的。
3. 首字母不能是数字。
4. 不能使用 C 语言的关键字和保留标识符。

PS：Java 的命名规则中还可以用美元符号($)来命名，但是 C/C++ 不可以。

关键字

关键字是 C 语言中事先被定义了某些用途的词汇。有的用于指定不同的数据类型，例如，int。有的用于控制程序中语句的执行顺序，例如，if。这些我们都会在后面的学习中遇到。

变量的声明和初始化

变量需要先进行声明，之后才能使用变量。下面，我们声明一个 int 类型的变量，并让其存储值 5。

int arb; // 声明变量
arb = 5; // 存储值 5

上面的两条语句可以合并为一条初始化语句：

int arb = 5; // 在声明变量的同时赋值的语句称为初始化语句

变量和常量

有些数据类型在程序使用之前已经预先设定好了，在整个程序的运行过程中没有变化，这些称为常量(constant)。其他数据类型在程序运行期间可能会改变或被赋值，这些称为变量(variable)。