C語言筆記：類型、運算符與表達式核心知識體系

C語言筆記：類型、運算符與表達式核心知識體系

本文系統梳理 C 語言基礎：變量命名、數據類型、常量分類、聲明初始化、運算符優先級與結合性、類型轉換規則、自增自減陷阱、位運算應用、賦值運算符、條件表達式，構建完整知識框架。

一、變量與常量命名規範

• 由字母、下劃線、數字組成，首字符非數字
• 區分大小寫；變量用小寫，符號常量全大寫下劃線分隔
• 局部變量名短（如 i, j），外部變量名長且語義清晰

二、四大基本類型與限定符

限定符：short/long 修飾 int；signed/unsigned 修飾 char 和整型；long double 高精度浮點。

三、常量完整分類

1. 整型常量：十進制、八進制（0 前綴）、十六進制（0x 前綴）、長整型（L 後綴）、無符號（U 後綴）
2. 浮點常量：帶小數點或指數，默認 double，f/F 為 float，l/L 為 long double
3. 字符常量：單引號括起，本質是整數（ASCII 值），'\0' 為空字符（值 0）
4. 字符串常量：雙引號括起，隱含結束符 '\0'，存儲長度 = 可見字符數 + 1
5. 枚舉常量：enum NAME {A=0, B, C=5}; 替代 #define，具類型安全、作用域、可調試
6. 常量表達式：編譯期計算，如 #define MAX 1000; char buf[MAX+1];

四、聲明與初始化

int i = 0;
int len = MAX + 100;
const int PI = 3.14; // 常量，不可修改
const char msg[] = "00000"; // 數組元素不可修改
int strlen(const char s[]); // 參數不可修改

五、運算符優先級與結合性核心表

1. 算術：+ - * / %（% 僅整型，整除截斷）
2. 關系：> >= < <=（同級）
3. 等性：== !=（優先級低於關系）
4. 邏輯：&& ||（短路求值，左到右，&& 優先於 ||）
5. 賦值：= += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= |=（右結合）
6. 條件：? :（右結合，僅求值一分支）

關鍵：關系/邏輯表達式值為 1（真）或 0（假）；! 將非 0 轉 0，0 轉 1。

六、類型轉換規則

• 整型提升：char/short → int
• usual arithmetic conversions：雙操作數向「較高」類型轉換：long double → double → float → long → int
• 賦值轉換：右值轉為左值類型，可能截斷或擴展
• 強制轉換：(type)expr 顯式指定

經典 atoi 利用字符連續性：n = 10*n + (s[i]-'0')

七、自增自減陷阱

++n  // 先增後用
n++  // 先用後增
// 只能作用於變量，不能用於表達式如 (a+b)++
// strcat 經典用法：while((s[i++] = t[j++]) != '\0');

八、位運算實戰

• & 屏蔽位（掩碼）
• | 置位
• ^ 翻轉位/交換值
• << >> 乘除 2 的冪、提取位段
• ~ 取反

僅適用於整型（含 char）。

九、條件表達式

z = (a > b) ? a : b; // max
// expr2、expr3 只有一個被求值，可用於副作用控制

掌握這些核心規則，是寫出正確、高效、可移植 C 代碼的基石。