1.2编程基础之变量定义、赋值及转换

前言

这一章，也是一些基础知识的运用：对数据类型的认识、数据类型的转换。里面写了一些我对题目的理解，如有错误欢迎大家指正

1. 整型数据类型存储空间大小

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
分别定义int，short类型的变量各一个，并依次输出它们的存储空间大小（单位：字节）。

输入
无。
输出
一行，两个整数，分别是两个变量的存储空间大小，用一个空格隔开。
样例输入
（无）
样例输出
（不提供）
提示
使用sizeof函数可以得到一个特定变量的存储空间大小。例如：对于int型变量x，sizeof(x)的值为4，即x的存储空间为4字节。

C语言中sizeof函数计算的是变量/类型所占空间的大小，单位是字节，所以要想知道int和short类型变量的存储空间，只需要用sizeof函数即可得出，与下两题题计算float和double类型、bool和char类型变量的存储空间，以及最后一题计算“Hello， World！”的大小的道理是一样的

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("%d %d",sizeof(int), sizeof(short));
    return 0;
}

2. 浮点型数据类型存储空间大小

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
分别定义float，double类型的变量各一个，并依次输出它们的存储空间大小（单位：字节）。
输入
无。
输出
一行，两个整数，分别是两个变量的存储空间大小，用一个空格隔开。
样例输入
（无）
样例输出
（不提供）

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("%d %d",sizeof(float), sizeof(double));
    return 0;
}

3. 其他基本数据类型存储空间大小

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
分别定义bool，char类型的变量各一个，并依次输出它们的存储空间大小（单位：字节）。
输入
无。
输出
一行，两个整数，分别是两个变量的存储空间大小，用一个空格隔开。
样例输入
（无）
样例输出
（不提供）

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main(){
    printf("%d %d",sizeof(bool), sizeof(char));
}

4. 填空：类型转换1

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
有两个变量a和b，在执行了如下代码后：

a = 32768;
b = a;
printf("%d %d\n", a, b);

输出两个数：32768 -32768
请问a和b分别是以下哪种类型？
A. bool B. char C. short D. int E. float F. double
输入
无。
输出
一行，包含两个大写字母，分别代表变量a和b的类型标号。中间用一个空> 格隔开。
样例输入
无
样例输出
A B
// 仅作格式示例，非正确答案

这题涉及到强制类型转换，a和b的值都是整形，所以直接排除A、B、E、F，32768的二进制表示形式：1000 0000 0000 0000B，执行代码后输出的两个数32768 -32768，说明a能正确表示32768这个数，short、int类型分别所占的存储空间为2、4个字节，即16、32位，能表示的最大值分别为2¹⁵-1、2³¹-1,所以a的类型只能是int型；
输出的b是负数，说明发生了强制类型转换，a是int类型，在底层存储的二进制形式是0000 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000B，把a赋值给b，那么就说明b在底层存储的二进制形式就是1000 0000 0000 0000B（就是相当于在a的二进制表示上切了一刀，把前面两个字节的0全部切掉了），由于底层存储的是补码，第一位为符号位，是1，所以就是负数，而这个二进制补码表示的数就是-32768（因为补码比原码能多表示一个数）

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("D C");
}

5. 填空：类型转换2

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
有两个变量a和b，在执行了如下代码后：

a = 1.000000001;
b = a;
printf("%.9f %.9f\n", a, b);

输出两个数：1.000000001 1.000000000
请问a和b分别是以下哪种类型？
A. bool B. char C. short D. int E. float F. double
输入
无。
输出
一行，包含两个大写字母，分别代表变量a和b的类型标号。中间用一个> 空格隔开。
样例输入
无
样例输出
A B
// 仅作格式示例，非正确答案

由于a、b为浮点数，所以直接排除掉了A、B、C、D。单精度浮点数（float）在底层的存储形式是：1bit符号位+8bit阶码+23bit尾数，双精度（double）在底层存储形式：1bit符号位+11bit阶码+52bit尾数，尾数的位数决定了能表示数的精确度，所以我们可以看到双精度浮点数能表示的数更准确
这也就是为什么C语言中单精度浮点数类型小数点后有效的位数只有6位，而双精度的有效位有16位，所以执行上诉代码后，a能准确表示1.000000001，而b不能

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("F E");
}

6. 浮点数向零舍入

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
输入一个单精度浮点数，将其向零舍入到整数。
说明：向零舍入的含义是，正数向下舍入，负数向上舍入。
提示：可以使用强制类型转换来实现。
输入
一个单精度浮点数。
输出
一个整数，即向零舍入到整数的结果。
样例输入
2.3
样例输出
2

这个题目直接用强制类型转换做即可，float类型转换成int类型，就是直接把整数部分留下，小数部分直接被舍去了

#include <stdio.h>

int main() {
    float n =0;
    scanf("%f", &n);
    printf("%d", (int)n);
}

7. 打印ASCII码

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
输入一个除空格以外的可见字符（保证在函数scanf中可使用格式说明符%c读入），输出其ASCII码。
输入
一个除空格以外的可见字符。
输出
一个十进制整数，即该字符的ASCII码。
样例输入
A
样例输出
65

要想知道字符的ASCII码值，直接强制类型转换成int类型，底层存储字符a的形式都是二进制形式，而我们看到的char类型和int类型的形式不同，只是对同一个二进制解释方式不一样，char类型解释成a，int类型就解释成98了，所以下一题反过来输入ASCII码输出字符的道理是一样的

#include <stdio.h>

int main() {
    char c;
    scanf("%c", &c);
    printf("%d", (int)c);
    return 0;
}

8. 打印字符

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
输入一个ASCII码，输出对应的字符。
输入
一个整数，即字符的ASCII码，保证存在对应的可见字符。
输出
一行，包含相应的字符。
样例输入
65
样例输出
A

#include <stdio.h>

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    printf("%c", (char)n);
    return 0;
}

9. 整型与布尔型的转换

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
将一个整型变量的值赋给一个布尔型变量，再将这个布尔型变量的值赋给一个整型变量，得到的值是多少？
输入
一个整型范围内的整数，即初始时整型变量的值。
输出
一个整数，经过上述过程后得到的结果。
样例输入
3
样例输出
1

bool和int类型分别是1、4字节，即8、32bit，数字3在底层存储的二进制形式：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011B，强转成bool类型后，将前面3字节切掉，于是就变成0000 0011B，C语言的bool类型，无论给这个类型的变量赋任何非0整数值，其值都是1。
所以最终变成0000 0001B，最后再强转为int类型，进行符号扩展，由于0000 0001B是正数，所以高位扩展直接添0，最终变成了0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001B
大概是这样理解的吧，如有错误，欢迎指正（或者说bool类型只占1bit？）

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    bool b = (bool)n;
    n = (int)b;
    printf("%d", n);
    return 0;
}

10. Hello, World!的大小

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB
描述
还记得在上一章里，我们曾经输出过的“Hello, World!”吗？
它虽然不是本章所涉及的基本数据类型的数据，但我们同样可以用sizeof函数获得它所占用的空间大小。
请编程求出它的大小，看看跟你设想的是否一样？
输入
无。
输出
一个整数，即“Hello, World!”的大小。
样例输入
（无）
样例输出
（不提供）
提示
“Hello, World!”实际上是字符串类型，将在1.7章中详细介绍。

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("%d", sizeof("Hello, World!"));
}