字符常量与变量

在这一节中，我们来讨论字符与字符串。

1. 字符常量

如果我想在屏幕上打印"HelloWorld"。应该怎样做呢？大家应该很熟悉这个代码了。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("HelloWorld\n");
	return 0;
}

我们使用printf函数，第一个参数是需要输出的字符串。字符串用双引号包括。

不知道大家有没有考虑过，字符串是由什么组成的呢？没错，就是我们这一节讨论的字符了。

那如果我单独用字符来打印HelloWorld，将代码改为如下这样。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("H");
	printf("e");
	printf("l");
	printf("l");
	printf("o");
	printf("W");
	printf("o");
	printf("r");
	printf("l");
	printf("d");
	printf("\n");
	return 0;
}

这样看上去是在单个单个的输出字符。但是，我们要注意，字符串是用双引号包括的。也就是说，这上面输出的仍然是字符串，只不过是只有一个可打印字符的字符串罢了。

那我们怎样，用单个字符的形式来输出呢？

定义：字符常量由单引号包括

类似于’a’ , ‘b’ , ‘c’ , ‘1’ , ‘2’ , ‘\n’。这样的都是字符常量。

'ab’这样的写法是错误的，字符常量只允许有一个字符。如果需要多个字符，请使用字符串"ab"。

那么，’\n’不是两个字符吗？是的，\n是两个字符，但是它代表的是换行符。我们C语言中，换行符没法直接打在代码当中。难道要像下面这样打出来？

'
'

而且，会和代码格式的换行弄混淆。所以，我们用\来表示转义，斜杠加字母的形式，表示为另一个意思。这样的字符有很多，例如，换行’\n’，退格’\b’，制表’\t’等等。

好的，那我们知道了，单引号包括的是字符，那我们这样打印行不行？

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf('H');
	printf('e');
	printf('l');
	printf('l');
	printf('o');
	printf('W');
	printf('o');
	printf('r');
	printf('l');
	printf('d');
	printf('\n');
	return 0;
}

答案是不行的，这样会编译报错。为什么呢？printf的第一个参数必须是字符串。那如果是这样的话，我们考虑能不能用printf函数的占位符来给字符占位。然后，在printf的后续参数里面传入字符串呢。之前我们已经了解到了，整数用%d，浮点数用%f。那么字符用什么呢？

字符请使用转换方式%c。

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c", 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '\n');
    return 0;
}

正如你看到的，%c可以用于给字符占位。

2. 字符类型与字符变量

有了字符常量，那我们肯定需要一种类型，来定义字符变量。

关键词char，是字符类型。

定义一个字符变量

char c1 = 'a';
char c2 = '1';
char c3 = '\n';

打印这三个变量

#include <stdio.h>
int main()
{
    char c1 = 'a';
    char c2 = '\n';
    char c3 = '1';
    printf("c1=%c c2=%c c3=%c", c1, c2, c3);
    return 0;
}

第一个%c被替换成了a，第二个被替换成了换行，第三个被替换成了1。

那么我们来看看，char这种类型的数据大小吧，用关键词sizeof。

好的，我们证实了，char都是1个字节的。

接下来，我们思考一个问题。事实上，我们在整型那一节中，已经见过char了，char也属于一种整型变量。而在printf那一节中，我们知道了对于变参函数的可变参数部分。比int小的整型类型，都会转换为int。所以，我们可以用%d来打印short类型。很显然，char是一个字节，肯定是比int小的。那么，我们也可以用%d来打印char。来看看，char里面所存储的数值是多少。

观察结果，a，b，c，d，e，居然是连续的。那我们有理由推测，字符和数值，存在某种联系。

是的，这种猜测是正确的。字符在计算机里面就是以数值形式存储的。关键是，你把它看做是字符，还是数值。

97，98，99，100，101如果你以%d打印，那么它们输出的是数值。如果你以%c打印，那么它们输出的是字符。那么，我们为什么还要char，字符类型char呢？int也可以呀。因为在早期，计算机只考虑了拉丁字符集，小写的a到z，大写的A到Z加上数字0到9，标点符号。全部加起来就127个。char的数值范围是-128到127，那么完全足够了。所以，不需要使用其它更大的类型来存储。

那我们来看一下这0-127数值与字符的对应关系吧。这个对应关系被称之为ASCII（American Standard Code for Information Interchange），美国信息交换标准代码。

图片来自百度百科

在表中，我们可以明确看到a对应97，b对应98，c对应99，d对应100，e对应101。和我们刚刚代码运行的结果一致。

3. 字符串

那么字符串，自然可想而知，就是由一个个字符组成的了。为了区分，字符串由双引号包括。例如：“HelloWorld”,“a”。

我们也来测试一下字符串的占用的空间大小。

HelloWorld一共10个字符，为什么sizeof测试出来的结果是11呢？

回答这个问题之前，我们先看下面的代码。

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%s", "HelloWorld");
    return 0;
}

我们用%s来作为字符串的占位。

我们思考一个问题，为什么%s能打印HelloWorld完就结束了呢？它是怎么知道，我们这次输送的一共10个字符呢？我们来看一下字符串的内存组成。

这下是11个了吧。没错，C语言自动帮我们添加了结束的字符’\0’。我们尝试一下，将\0添加在字符串中间。会是一个什么效果。

没错，%s在解析的时候发现了’\0’就认为字符串结束了，所以world就没有被打印出来了。

那我们来看看’\0’和’\n’的数值是多少。

‘\0’对应的数值是0，’\n’，对应的数值是10。在ASCII表中，位置如下。

注意，千万不要将数值与字符搞混了。字符’0’的ascii码是48，而’\0’才是ascii的0。

'\0’被认为是结束符，而’0’被认为是普通的字符。

'\0’的数值为0，而’0’的数值为48。

最后，我们知道%号和\都被用作特殊用途了。一个被用于占位符的开始，一个被用于字符转义。那如果我们确实需要打印%号和\怎么办呢？

4. getchar、putchar函数

getchar函数用于从键盘读取一个字符。

putchar函数用于输出一个字符。

使用getchar的时候，输入完字符，请按回车键。

5. 中文字符串

C语言支持中文字符串，但是你会发现ASCII中没有中文。

早期在制定标准的时候，并且考虑到非拉丁字符。目前，计算机已经在全世界范围内使用。为了兼容早期的ASCII，高于127的数值，将会被用于其他语言字符。但是，这还是不够用于所有的非英文字符的。所以，中文字符会是由多个char组成。

在下面的例子中我们看到"你好"的空间大小为5。除去’\n’，那么就是每个中文汉字占用2个字节。