一、计算机眼中的数字

• 二进制数的换算

通常再生活中我们所使用的是十进制数，数字都是0~9这十个数字，除开数学领域外，普通人几乎不会涉及到其他进制的应用，正因为十进制在生活中的使用的快捷性和实用性，人类对其的应用非常广泛。

而对于计算机来说，它认识哪些东西呢？

相信大家都知道，计算机中的一切数据其实都是由1和0组成的，也就是说计算机所认识的数字只有1和0，与我们习惯使用十进制数一样，计算机所使用的数字也与计算机的组成息息相关。电路可以说是计算机最重要的元件，而每一条电路都只有两种状态：开或者关，两种状态恰好与1和0相对应，这也就解释了计算机使用二进制的原因。

1.二进制数的换算

我们如果想将二进制数与十进制数互相转换，那该如何实现呢？
下面我会用例子给大家说明
例：二进制数 ‘1010’ 如果转化为十进制数是多少呢？

运用类比思想 ，我们可以想：十进制数例如 ‘121’
个位上1的权重为10的零次方
十位上的权重为10的一次方
百位上的权重为10的二次方，于是可以表示为
1*10²+2 *10¹+1 *10⁰ 运算结果是 121。
所以对于‘1010’
最低为为第一位，则第n位的权重位2的n-1次方，于是可表示为
1 *2³+0 *2²+1 *2¹ +0 *2⁰运算结果是 10。
即等于十进制的10.
而对于二进制数的各种运算就不做详细阐述了，运用类比的思想，将十进制数的运算方法照搬过来，其实也就是二进制数的运算方式了。

二、计算机的内存

1.内存的基本单位bit

通常我们的电脑有32位计算机和64位计算机，而这里的‘位’到底是什么呢？
这里所说的位数其实是计算机的地址线根数，而我们知道每根地址线会存在两种状态，即正和负，这些所有的地址线的状态则可以表示为很多个二进制数。
在高中数学中我们学习过排列组合，因此不难知道，假如地址线有x根，则这些地址线状态总共就有2的x次方种（每一根有两种，x根的组合）.
这里我们以32位计算机为例子：

00000000000000000000000000000000
这里有32个0，代表32根地址线都处于负

我们一直对其进行加1的操作

00000000000000000000000000000000
(+1)
00000000000000000000000000000010
(+1)
…………
……
…
(+1)
11111111111111111111111111111111

最终变成了32个1组成的二进制数
那这个数为多少呢？
根据排列组合的知识很容易的出其值为
2的32次方-1=4294967295.

2. 内存大小的换算

仍然以32位计算机为例，可以知道32位计算机可以表示从0到4294967295这么多的数字。
在日常生活中，每户人都有属于自己的街道名称，门牌号等住址信息，这样就方便了我们寻找一个地址。
计算机也是这样，计算机中的数据也会有一个自己的”地盘“，并且拥有明确的编号，像下面这样每一个编号都代表着一块空间，于是内存就被分配了编号和大小。
|

而这里的每一个编号所代表的空间的大小就为1个byte（字节）
不同内存大小的换算如下：
1pb=1024tb
1tb=1024gb
1gb=1024mb
1mb=1024kb
1kb=1024byte
1byte=8bit
通过这样的计算方法也可以计算出32位计算机的内存大小约为4GB.

三、C语言是什么

1.一门语言

既然是一门语言，那么如同日语、英语一样，是供人们之间交流的。
计算机语言就是人和计算机交流的媒介，它使得我们可以命令计算机处理执行一些我们想让他做的事。

2.main函数-程序的入口

1.main函数一定要有
2.main函数在一个程序中有且只有一个
框架：

int main()
{
	return 0;
}

接下来我们在VS2019环境下证实一下

我们将断点设置在引用头文件的位置，看看其从哪里开始执行

调试后直接跳到了主函数内部的第一个位置
据此，我们可以证明main函数的确是程序的入口

四、常见数据类型

如果我们想表示一个人的年龄，那么可以用一个整数来表示，那如果想表示一本书的价格呢？那是不是就该用一个小数来表示了呢？于是浮点型和整型的数据类型便诞生了。

1.整型

2.浮点型

• 注意：双精度浮点型精度更高

3.变量的定义方式

通常定义一个变量的方式为： 数据类型+变量名；
以int为例
我们来定义一个名字为i的变量

		int i=0;//使用int类型创建了一个变量i，
		//i向内存申请了一块空间，空间名叫i
		i=10;//向i空间内放入整型10

于是一个类型为int，名称为i的变量就创建好并被赋值啦。

注意：C语言没有字符串类型

五、常量和变量

一、常量

常量即为不能改变的量

• 字面常量
• 常变量
• 标识符常量
• 枚举常量

1.字面常量

• 字面常量就是直接写出来的数

例如：10，99等这样的数字

2.常变量

• 常变量即被const修饰的变量
  例如：const int i=9；// i 就不能再被赋予其他值了，我们来尝试一下：

int main()
{
	//const-常属性
	const int i = 9;
	i = 1;
	return 0;
}

可以看到这里已经报错了

值得一提的是该定义方式下的变量为常变量，之所以叫常变量，是因为虽然不能再被赋值，但是 i 仍为变量，只不过具有了常属性，所以叫常变量。

• 注意：这里的 i 不能作为定义数组时的数组元素个数[i]

3.标识符常量

• 标识符常量是由#define定义的常量

例如：#define MAX 10
即定义了MAX为常数 10
在程序中遇到MAX后会直接将MAX替换为10
接下来我们来试试：

#include<stdio.h>
#define MAX 10
int main()
{
   printf("%d", MAX);
   return 0;
}

运行结果如下：

注意：这里的 a 能作为定义数组时的数组元素个数[a]

4.枚举常量

字面意思就可以知道”枚举“就是一一列举
并且由关键字enum修饰
接下来举一个例子：

#include<stdio.h>
enum sex		//枚举关键
{
	MALE,		//表示枚举出来的可能值
	FEMALE,
	neutrality
};
int main()
{
	enum sex a = MALE;		//给相应的变量赋值
	enum sex b = FEMALE;
	enum sex c = neutrality;
	printf("a=%dn", a);		//依次打印出变量的值
	printf("b=%dn", b);
	printf("c=%dn", c);
	return 0;
}

输出为：
a=0
b=1
c=2
表明在枚举时系统会按照顺序依次从0开始对枚举出来的MALE/FEMALE/neutrality的赋值

如果我们稍稍改变一下上面的代码，来看看它如何对枚举常量赋值。

#include<stdio.h>
enum sex
{
	MALE,
	FEMALE=2,
	neutrality
};
int main()
{
	enum sex a = MALE;
	enum sex b = FEMALE;
	enum sex c = neutrality;
	printf("a=%dn", a);
	printf("b=%dn", b);
	printf("c=%dn", c);
	return 0;
}

输出依次为：
a=0
b=2
c=3

可以看出其赋值是依次递增1的，如果人为的给其赋值，则下一个仍然是递增一个1

二、变量

• 全局变量
• 局部变量
• 变量的使用

代码块— { }

1.全局变量

全局变量—定义在块之外的变量

2.局部变量

局部变量—定义在块之内的变量

3.变量的使用

接下来举一个例子来更好的认识全局变量和局部变量

#include<stdio.h>
int a = 0;
int b = 0;
int main()
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	return 0;
}

a和b是定义在{ }之外的叫做全局变量
x和y是定义在{ }之内的叫做局部变量

C语言规定：定义变量必须在当前代码块的最前面（C99之前）

4.变量的作用域和生命周期

生命周期大家都知道指的是事物的存在时间，人的生命周期是从出生到死亡，而在我们活着的这段时间里我们可以做很多事情，而当我们的生命周期结束——即死亡后，便彻底消失在了这世界上。
因此，我们所创建的变量在内存中也有它的生命周期

在创建一个变量时就会占用一部分内存，这个变量的生命周期开始，而内存时有限的，我们不能只向内存索取，而不给予内存空间反馈，这样最终内存会耗尽。
因此，在变量使用结束后我们会销毁这个变量，并将空间还给操作系统，这样，一个变量的生命周期就结束了

作用域
我仍然使用人来作为例子，在人处于生命周期内，也就是活着的时候，我们可以做很多事情，旅游、学习，甚至时改变世界，因此我们活着时，所处的世界就是我们的作用域…
而当我们的生命结束，便无法对这个世界再产生影响，也就是脱离了我们的作用域了。

局部变量也是这样，变量的作用域就是其所在的块内，在它的块内时，它处于生命周期中，并且可以发挥作用。
因此局部变量的作用域：其所在的块内。

而全局变量就如同长生不老的神一般，世界创世之初就存在，只有这个世界消失了，它才会跟着消失。
而对于全局变量来说它所处的世界就是一个工程，因此
全局变量作用域是整个工程。

总结：

1、局部变量的生命周期：进入作用域开始，出作用域结束
2、全局变量的作用域：整个工程

六、字符与字符串

• 字符
• 字符串

1.字符

字符：被‘ ’括起来的一个字母、数字或者是符号
例：‘a’，’c’，‘#’ 这些都是字符

• 可我们之前说了计算机只认识0和1两个数字，那么字符在计算机中是如何存储的呢？

我们从计算机的数据的存储方式来说：

数据在计算机上存储的时候，存储的是二进制的数，因此需要存储字符时，实际存储的是某一个数，也就是ASCII码值。

2.字符串

被” “括起来的一串字符，
例如：”hello world！“就是一个字符串。
接下来我将会使用一个代码讲述字符串一个很容易忽视的细节

int main()
{
	char arr[] = "hello";
	char arr1[] = { 'h','e','l','l','o' };
	printf("%dn", sizeof(arr));
	printf("%dn", sizeof(arr1));
	return 0;
}

运行结果输出为：
6
5

通过上运行结果可看出可以看出，arr和arr1的大小是不同的。
表面上看好像上面两个数组中存放的都是 ‘h’ ’e‘ ’l‘ ’l‘ ’o’ ，但我们通过调试可以看到：

arr比arr1这里多了一个’‘（终止字符）
也就是说在字符串“hello”中实际在末尾还有一个’‘作为字符串结束的标志。
也就能解释在用sizeof对两个数组求大小时出现的大小不同的情况了。

除此以外还有一种情况让我们值得思考：
strlen函数是用于求出字符串的长度，并且不包括’‘,仅仅知道即可，目前不必深究。
那就是利用strlen函数求出arr和arr1的字符串长度，代码如下：

int main()
{
	char arr[] = "hello";
	char arr1[] = { 'h','e','l','l','o'};
	printf("%dn", strlen(arr));
	printf("%dn", strlen(arr1));
	return 0;
}

运行结果输出为：

这里又是为什么呢？明明strlen求的是字符串的长度，与’‘无关了，为什么还会得出一个相差如此大的结果呢？

这就要从strlen的实现来解释了，strlen函数是从字符串的第一个字符开始，每跳过一个一个字符计数器count就会+1，直到遇到字符串结束标志为止。
而arr1在内存中的位置是随机的，无法确定arr1后面遇到的第一个’‘在哪里，所以strlen（arr1）是个随机值。

如果将上面的代码改为：

int main()
{
	char arr[] = "hello";
	char arr1[] = { 'h','e','l','l','o',''};
	printf("%dn", sizeof(arr));
	printf("%dn", sizeof(arr1));
	return 0;
}

输出结果为：
6
6
就符合我们的预期啦！

同时上述写法中arr和arr1是完全相同的，并无差异。

首次写文，如有错误，还请指正！

最后

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