C语言探索之旅 | 第一部分第五课：变量的世界（二），变量声明-原创手记-慕课网

作者谢恩铭，慕课网精英讲师 Oscar老师。
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内容简介

变量是什么？
给变量起个名字
变量的类型
声明变量
const 关键字
第一部分第六课预告

1. 变量是什么？

上一课我们学习的是 C语言探索之旅 | 第一部分第四课：变量的世界（一），内存那档事。相信我，上一课对于内存的初探绝对很有用。这一课我们一起来学习变量的声明。

简单地说，变量就是暂时储存在内存中的一小段信息。

为什么叫做变量呢？

变量的英语是 variable，做形容词用的话是“可变的，易变的”之意，所以变量就是在程序运行期间其值可以改变的量。

你将会看到，我们写的程序，常常是充满变量的。

在 C语言中（大多数语言也是如此），一个变量有两部分：

变量的值：变量所储存的值，比如 5。
变量的名字：是用来标识一个变量的。对于学了上一课有些担心是否需要用内存地址值作为变量的朋友，不用怕，在 C语言中，我们不用地址值作为变量名字，我们只需要给它取个名字，编译器会负责把这个名字转换成内存地址值，是不是感觉松了一口气？

2. 给变量起个名字

在 C语言中，每一个变量必须要有一个名字。我们可不能随便取名字，还要遵守一些限制条件：

只能包含英文的大小写字母，数字和下划线（_），其他一律禁止。
必须以字母开头。

以下是一些正确的变量名：

dog，cat_and_mouse，Catch_1_mouSe，hao123COM

还要记得的是，C语言对大小写敏感，所以，hello 和 Hello 是两个不同的变量名。

每一个程序员都有自己命名变量的习惯，我来说说本课程的变量命名习惯吧：

变量名都以小写字母开头。
如果变量名有好几个单词组成，那么除了第一个单词的首字母小写之外，其他单词的首字母都大写。

希望大家在之后的练习题中也能尽量保持一致的命名习惯（其实这是比较通用的命名法）。

命名变量时，尽量使之清晰易懂，如果我把一个变量 petName（表示是“宠物名字”）缩写为 pN，虽然短小精悍，但是阅读代码的人肯定猜不出来是什么意思。

我们要尽量做到代码是可以“自注释”的，就是说光看变量名就可以知道这个变量的用途，很多时候就可以省略注释了。

3. 变量的类型

我们的电脑兄，其实是一台笨笨的机器，只知道计算，只能处理数字。

但是，在 C语言当中，数字却有好多类型：

正整数，如 2，49，186，6715。
含有小数点的正数，如 3.14159，27.62，80.19732。
负整数，如 -7，-999，-4321。
含有小数点的负数，如 -6.753，-78.46，-5641.73。

怎么有这么多乱七八糟的类型啊，可怜的电脑兄需要帮助…

所以，当你要求电脑储存一个数字时，需要给出类型。倒并不是说电脑没办法区分，而是为了电脑能更好地规划，也为了不占用多余的内存。

因此，在 C语言中，当我们声明一个变量时，必须要给出变量类型。

下表列出了主要的一些类型：

类型名	最小值	最大值
signed char	-128	127
int	-32768	32767
long	-2147483648	2147483647
float	-1 x 10^37	1 x 10^37
double	-1 x 10^37	1 x 10^37

注意：上面列出的数据是 C语言所保证的最小的取值范围。实际上，你往往可以在上述类型中存放更大的数值。
例如，这里的 int 保证最小取值范围是 -32768 到 32767，是针对 2 字节大小的 int 型来说的。一般现在的 32 位或 64 位操作系统里 int 是 4 字节，取值范围是 -2147483648 到 2147483647。

不过，最好能稍微记得上表中的值，对你正确选择变量类型有帮助。

当然 C语言还有其他的变量类型，上表只是列出了常用的。

下面给出 C语言所有变量类型：

C语言所有变量类型

之前的表格中前三种类型（signed char，int，long）用于声明整数。如：6，74，8931，等。

后两种类型（float，double）用于声明浮点数（包含小数点的数）。如：7.64，61.467，等。

之后的课程你会看到整数用得最多，因为简单易用。

说一下 signed 和 unsigned 的区别：signed 就是有符号的，就是最开始有正号或者负号（正数或负数），如 7，-5，9.2，-23.8，等。unsigned 是无符号数，只能是正数或零，如 35，7461，61.789，等。

所以 signed int 就是有符号整数，unsigned int 是无符号整数。依此类推。

signed 和 unsigned 放在 int，long，char，float，double 等类型的前面。

类型名	最小值	最大值
unsigned char	0	255
unsigned int	0	65535
unsigned long	0	4294967295

上面的表格中，我们可以看到，unsigned 类型不能储存负数，但是相比 signed 类型的优势是可以储存两倍于 signed 类型的最大值，例如 signed char 最大值是 127，unsigned char 最大值是 255。

char 实际上也可以看成是一种整型（这样说可能有点错误），因为每个字符的编码实际上也是用整型编的（可以查 ASCII 码表）。如果你将它强行转换为整型，是可以转的。很多时候，我们都会将 char 转成整型来计算或比较，举个例子，‘A’（大写字母 A）对应 65。

为什么对于整数，之前的表里面列出了三种类型：char，int，long 呢？一种不够吗？

是这样的，C语言最初创建多种整数类型的目的是为了节约内存。如果我们声明一个 char 类型的变量，相比于 int 类型，电脑所使用的内存空间就要小。

当然了，在内存很有限的那个年代（“遥想公瑾当年，小乔初嫁了…”），多种整数类型很有用。今天，我们的电脑有相当多的内存（“俱往矣，数风流人物，还看今朝~”），所以一般已经不需要捉襟见肘地声明变量了。不过，对于内存有限的嵌入式的某些应用，还是需要谨慎地使用整数类型。

做个小结：

对于整数，一般用 int。
对于浮点数，一般用 double。

4. 声明变量

做了这么多铺垫，终于到了我们的主题了。现在，创建一个新的控制台项目，就取名叫 Variable 吧。

我们一起来学习如何声明变量，也就是请求电脑分配一些内存空间给我们使用。

声明变量其实很简单，你应该知道怎么做了。只需要按照下面的顺序：

写上我们要创建的变量的类型。
空一格。
写上你给变量取的名字。
最后，不要忘了加上分号。

比如，我可以这样声明一些变量

int growthOfEconomy;
double averageSalary;
unsigned int numberOfDogs

以上我们所做的被称为“变量声明”，请记住这个术语。你应该在函数的开始声明变量。既然我们目前只有一个函数：main 函数，我们就这样声明一个变量：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int numberOfDogs;

    return 0;
}

如果你运行上述程序，你会惊讶的发现：这个程序貌似啥也没干。

一些解释

好了，在你要指控我欺骗你之前，容我辩解一下：

事实上，这个程序是干了一些事情，只不过你看不到。当程序读到变量声明那一行时，它很有礼貌地询问电脑是否可以用一些内存空间。

如果一切顺利，电脑会回答“好的，没问题，拿一些内存空间去吧”。通常来说，是会顺利进行的。所以你的变量一般来说（除非内存不够了，但是很少会这样，因为你只是要求分配一个 int 的空间，很少的）肯定创建了。

一个小“技巧”：如果你有好几个同一类型的变量要声明，没必要每一个变量的声明都写一行，你可以都写在一行上，例如：

int numberOfDogs, numberOfCats, numberOfMouses;

就同时声明了三个 int 类型的变量：numberOfDogs，numberOfCats，numberOfMouses 。

然后呢？

既然我们已经声明了变量，那我们接下来可以给变量赋一个值。

没有比这更简单的了。如果你要给上面的变量 numberOfDogs 赋值，只要这样写

numberOfDogs = 7；

不用做什么其他的了。你写上变量名，然后写一个等号，接着写你要给它的值。

上面，我们刚把 7 赋给了 numberOfDogs（表示“狗的数目”）。

因此，我们的完整程序现在是这样的：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int numberOfDogs;
    numberOfDogs = 7;    // 有七条狗

    return 0;
}

这次你如果运行一下，也没有发生什么，屏幕上什么也没显示。但其实一切都悄然在内存中进行，只不过你看不到罢了。

在你电脑深处的某个地方，一小块内存上刚储存了 7 这个值。是不是很神奇呢？

我们可以试着改变变量的值，比如像这样：

int numberOfDogs; 
numberOfDogs = 7;
numberOfDogs = 6;
numberOfDogs = 5;

上述例子中，numberOfDogs 这个 int 类型的变量首先会被赋值为 7，之后改为 6，再改为 5。因为你的电脑运算速度太快，所以这一系列操作都是瞬间就完成了。还没来得及眨眼，你的变量 numberOfDogs 的值就从 7，变为 6，再变为 5。

新的变量的值

现在来看一个很重要的问题：当我们声明一个变量时，它的初始值是多少呢？

实际上，当电脑读到这一行：

int numberOfDogs;

首先，它在内存中取了一小块出来给 numberOfDogs 用。但是这时 numberOfDogs 的值是多少呢？有没有一个默认值（比如 0）呢？

答案是：没有。

没有默认值。事实上，内存的这小块区域是给了 numberOfDogs，但是上面的值并没有改变，我们并没有清空在这小块内存上原来有的值。所以，你的变量 numberOfDogs 的初始值就是在那一小块内存上的值，这个值可以是任意的。

如果这块内存的值先前没有改变过，那可能是 0。

你并不能确定，有可能初始值是 45 或 182，因为可能之前有一个程序已经改变了那块地址上的值。

所以要小心，最好的解决方案是当你声明变量时，同时为它赋一个初值：

int numberOfDogs = 7;

这里，int 型变量 numberOfDogs 被声明，并且立即被赋值为 7。

这样做的好处是：你可以确定这个变量的值是什么，不会是任意的一个数。

5. const 关键字

有时我们想要使用一个变量，我们又希望它的值在程序中保持不变。就是说，一旦声明，你希望你的变量就保持它的初始值，没有人能更动它。

这种特殊的变量被称为 constant（表示“恒定的，不变的”）变量，由 const 关键字修饰。

有的书本说 const 修饰的是常量，这种说法是不准确的。const 修饰的是变量，只不过是只读的变量。因为加上 const 之后，值就不能再改变了。

如何声明一个 constant 变量呢？很简单：

只要把 const 关键字放在你的变量的类型前面（放在后面也是可以的），此外，声明 constant 变量时，必须给它赋初值！

例如：

const int NUMBER_OF_DOGS = 7;

并不是一定要大写 const 变量的名字，只是一般用大写，这已经成为了一个约定俗成的习惯。

除了值不能改变，const 变量和一般变量一样。只不过假如你要在之后的程序中改变 const 变量的值，编译器会提示一个错误，例如：

[Warning] assignment of read-only variable 'NUMBER_OF_DOGS'
（表示“[警告] 试图改变只读变量 NUMBER_OF_DOGS 的值”）

6. 第一部分第六课预告

今天的课就到这里，一起加油吧！

下一课：C语言探索之旅 | 第一部分第六课：变量的世界（三），显示变量内容

我是谢恩铭，慕课网精英讲师 Oscar 老师，终生学习者。
热爱生活，喜欢游泳，略懂烹饪。
人生格言：「向着标杆直跑」