C語言字元資料完整指南：常數、字串、轉義字元、符號常量與變數

字元常數

定義：單引號括起的單一字元，如 'a'、'9'、'!'。
儲存本質：依 ASCII 碼值以整數（short）儲存，佔 1 byte。

ASCII 碼對照表（部分）

字元常數可參與算術運算

'a' - 32;   // 97 - 32 = 65 ('A')
'A' + 32;   // 65 + 32 = 97 ('a')
'9' - 9;    // 57 - 9 = 48 ('0')

利用大小寫字母 ASCII 差值 32 可實現大小寫轉換。

關鍵區別：'9'（字元常數，ASCII 57）≠ 9（整數常數，值 9）。儲存方式、含義截然不同。

字串常數

定義：雙引號括起的字元序列，如 "China"、"C program"、"YES&NO"。
儲存機制：記憶體中自動在末尾補 \0（NULL，ASCII 0）作為結束標誌。
佔用空間：字元數 + 1 byte。

儲存圖解

"China" → [C][h][i][n][a][\0]  // 5 字元 + 1 結束符 = 6 bytes
"A"     → [A][\0]              // 1 字元 + 1 結束符 = 2 bytes
'a'     → [a]                  // 僅 1 byte

轉義字元

用於表示不可列印控制字元、特殊符號（單引號、雙引號、反斜線）。
形式：\ 後接字元或八/十六進位數。

常用轉義字元表

使用規則

1. 僅限小寫字母，每個轉義字元視為單一字元
2. \v、\f 螢幕無效果，影響列印機
3. 程式中處理不可列印字元慣用轉義字元表示
4. 字元常數中需用 \'、\\；字串常數中需用 \"、\\

符號常量 #define

語法：#define 識別符 常量（前處理指令，以 # 開頭）
功能：編譯前以常量值替換所有識別符。
命名慣例：全大寫，區別於變數小寫。

範例

#define PI 3.1415926
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define STAR '*'

優點：提高可讀性、便於修改（僅改定義處）、語意自述。

字元變數

宣告：char c1, c2; — 各儲存單一字元。
指派：c1 = 'a'; c2 = 'b'; 或以 ASCII 整數指派：c1 = 97; c2 = 98;（等效）。

範例：小寫轉大寫

#include 

main() {
    char c1, c2;
    c1 = 97;  // 'a'
    c2 = 98;  // 'b'
    c1 = c1 - 32;  // 97-32=65 → 'A'
    c2 = c2 - 32;  // 98-32=66 → 'B'
    printf("%c%c", c1, c2);  // 輸出 AB
}

原理：ASCII 碼中小寫字母比大寫大 32（'a' = 'A' + 32）。

字串輸入輸出函數

字元/字串處理標準庫

• strlen(str)：字串長度（不含 \0）
• strcpy(dest, src)：複製字串（含 \0）
• strcat(dest, src)：串接字串
• strcmp(s1, s2)：比較字串（依 ASCII）
• strchr(str, c)、strstr(s1, s2)：搜尋字元/子字串

重點總結

1. 字元常數 = 單引號 + 1 字元，儲存為 ASCII 整數，可參與運算
2. 字串常數 = 雙引號 + 字元序列，記憶體自動補 \0，佔 n+1 bytes
3. 'A' (1 byte) ≠ "A" (2 bytes) — 基本觀念必須釐清
4. 轉義字元以 \ 開頭，表示控制字元與特殊符號
5. #define 符號常量為前處理文字替換，非變數，值不可變
6. 字元變數 char 僅儲存單一字元，不可存字串
7. 大小寫轉換利用 ASCII 差值 32
8. 輸入輸出：gets/puts 處理整行，scanf/printf 處理格式化單詞