【C语言入门教程】2.5 字符型数据
字符型数据用于在计算机上保存字符编码和一些文本控制命令，多个字符型数据和字符串结束符组成的序列称为字符串。Linux 系统与其他大多数操作系统一样，支持 ASCII编码对字符编码，每个字符占用 1 个字节的存储空间。
2.5.1 字符常量
字符常量是指用一对单引号包围起来的一个字符，例如'c'，'3'，'%'。字符常量中的单引号只起定界作用并不表示字符本身。单引号中的字符不能是单引号和反斜杠“\”，他们必须用转义字符表示。
每个字符在 ASCII 编码里有唯一的整数值，例如 0 的值为 0x30，A 的值为 0x41。因此，两个字符常量间的运算，或字符常量与整型变量间的运算是允许的，代码如下：
short a, b; // 声明短整型变量 a = 'c' + '1'; // 将两个字符常量相加，并将结果保存到短整型变量 C 中 b = '9' - 9; // 计算字符常量 9 与整型常量 9 之间的差，为变量 b 赋值
上例中，变量 a 的值 0x94，变量 b 的值为 0x30。
2.5.2 字符串常量
字符串常量是指用一对双引号包围起来的一串字符。例如"China"、"886000"等都是字符串常量。双引号只起定界作用，其中不能包含双引号，字符串也不能是唯一一个反斜杠。例如“"”和“\”是非法的。
C语言中，字符串常量存储在内存中时，系统自动在字符串的末尾加一个字符串结束符，即 ASCII中编码为0的字符NULL，常用“\0” 表示。因此，在程序中，长度为n个字符的字符串常量，在内存中占有 n+1 个字节的存储空间。
例如，字符串“China”有 ５ 个字符，作为字符串“China”存储在内存中时，共占 6 个字节，系统自动在后面加上NULL字符，其存储形式如下表所示：
| ASCII码 | 0x43 | 0x68 | 0x69 | 0x6E | 0x61 | 0x00 |
| 字符 | C | h | i | n | a | \0 |
要特别注意“字符常量”与“字符串常量”的区别，除了表示形式不同外，其存储性质也不相同，字符 A 只占 1 个字节，而字符串 A 却占 2 个字节。
2.5.3 转义字符
转义字符用于表示C语言中有特殊意义的符号，或者 ASCII码字符集中无法显示的控制符号。例如，单引号和双引号，以及换行符、字符串、字符串结束符。转义字符用反斜杠加上一个字符组成，也可用该字符的ASCII码来代替字符的意义。例如\0用于表示字符串结束符，\n 表示换行符。下表给出了C语言中常用的转义字符。
| C语言中常见的转义字符 | ||
|---|---|---|
| 转义字符 | 说明 | ASCII码 |
| \a | 响铃 | 0x07 |
| \b | 退格 | 0x08 |
| \f | 换页 | 0x0C |
| \n | 换行 | 0x0A |
| \r | 回车 | 0x0D |
| \t | 水平制表 | 0x09 |
| \\ | 反斜杠 | 0x5C |
| \? | 问号字符 | 0x3F |
| \' | 单引号 | 0x27 |
| \" | 双引号 | 0x22 |
| \0 | NULL | 0x00 |
在C语言中使用转义字符\ddd或者\xhh可以方便灵活地表示任意字符。\ddd为斜杠后面 3 位八进制数，这 3 位八进制数的值即为对应的八进制ASCII码。\xhh后面跟 2 位十六进制数，这 2 位十六进制数即为对应的十六进制ASCII码值。
2.5.4 符号常量
使用预处理命令#define定义的常量称为符号常量。为了在程序中易于区别，符号常量通常使用大写英文字母作为标识符。定义的形式是：
#define <符号常量名> <常量>
其中，符号常量名遵循 C 语言标识符的定义方法，常量值可以是任何基本数据类型。如下例所示：
#define EV 2.78 // 定义表示数值的符号常量 #define BJ "BeiJing" // 定义表示字符串的符号常量
符号常量的作用是提高程序的易读性，便于程序的设计和调试。如果某一数值或字符串在程序中使用次数较多，或者代表特定的意义，那么将其定义为符号常量。如果该数值或字符串需要修改，只需要对预处理命令中定义的常量值进行修改即可。
2.5.5 字符变量
字符变量用来存放ASCII码符号，一次只能存放一个符号，因为单个字符变量的存储空间只有 1 字节。字符变量的定义形式如下：
char c; // 声明字符变量 c = 'm'; // 用字符常量给字符变量赋值
另外，给字符变量赋值也可以直接使用 ASCII码值，例如：
c = 0x6D; // 直接使用ASCII码值给字符变量赋值
与字符常量一样，字符变量也可以进行数学运算。通过查阅 ASCII码表，可以发现大写字母码值与小写字母之间的差为 0x20，即 A 加上 0x20 的结果为 a。当字符变量进行数值运算时，给字符变量赋的值大于字符变量的值域，会产生周期性变化。如下例源代码所示：
char c1, c2, c3; // 声明字符变量
c1 = 357; // 使用值域范围外的数值为字符变量赋值
c2 = -251; // 使用值域范围外的数值为字符变量赋值
c3 = 'm' + 256; // 表达式的计算结果在字符串变量值域以外
printf("%d, %d, %d\n", c1, c2, c3); // 将字符变量中储存的数值以十进制数输出
在 C 语言里，这个程序是正确的，3 个变量中储存的十进制数值分别是 101、5、109。变量 c1 的值等于 357 减去 256，c2 的值是 -251 加上 256，c3 的值加上 256 后并未变化，变量越界时呈现出周期性变化。产生周期性的原因在于计算机底层的数值表示方法，所有数值都被保存为二进制，而数值超过值域后产生的高位数值被省略。例如变量 c3 的二进制值为 01101101，当它加上 256 后，计算机需要 2 个字节来保存计算结果 00000001 01101101。而字符变量的存储空间只有1 字节，所以前面的高位数值被省略，计算结果与原值相同。这一特性也是所有整型变量都具备的。
