2.4　变量和赋值

很少有程序会像2.1节中的示例那样简单。大多数程序在产生输出之前往往需要执行一系列的计算，因此需要在程序执行过程中有一种临时存储数据的方法。和大多数编程语言一样，C语言中的这类存储单元被称为 变量 （variable）。

2.4.1　类型

每一个变量都必须有一个 类型 （type）。类型用来说明变量所存储的数据的种类。C语言拥有广泛多样的类型。但是现在，我们将只限定在两种类型范围内： int 类型和 float 类型。因为类型会影响变量的存储方式以及允许对变量进行的操作，所以选择合适的类型是非常关键的。数值型变量的类型决定了变量所能存储的最大值和最小值，同时也决定了是否允许在小数点后出现数字。

int （integer的简写）型变量可以存储整数，如0、1、392或-2553。但是，整数的取值范围（➤7.1节）是受限制的。最大的整数通常是2 147 483 647，但在某些计算机上也可能是32 767。

float （即floating-point的简写）型变量可以存储比 int 型变量大得多的数值。而且， float 型变量可以存储带小数位的数，如379.125。但 float 型变量也有一些缺陷。进行算术运算时 float 型变量通常比 int 型变量慢；更重要的是， float 型变量所存储的数值往往只是实际数值的一个近似值。如果在一个 float 型变量中存储0.1，以后可能会发现变量的值为0.099 999 999 999 999 87，这是舍入造成的误差。

2.4.2　声明

在使用变量之前必须对其进行 声明 （为编译器所做的描述）。为了声明变量，首先要指定变量的 类型 ，然后说明变量的 名字 。（程序员决定变量的名字，命名规则见2.7节。）例如，我们可能这样声明变量 height 和 profit ：

int height;
float profit;

第一条声明说明 height 是一个 int 型变量，这也就意味着变量 height 可以存储一个整数值。第二条声明则表示 profit 是一个 float 型变量。

如果几个变量具有相同的类型，就可以把它们的声明合并：

int height, length, width, volume;
float profit, loss;

注意每一条完整的声明都要以分号结尾。

在 main 函数的第一个模板中并没有包含声明。当 main 函数包含声明时，必须把声明放置在语句之前：

int main(void)
{
  声明
  语句
}

第9章中我们会看到，函数和程序块（包含嵌入声明的语句，➤10.3节）一般都有这样的要求。就书写格式而言，建议在声明和语句之间留出一个空行。

在C99中，声明可以不在语句之前。例如， main 函数中可以先有一个声明，后面跟一条语句，然后再跟一个声明。为了与以前的编译器兼容，本书中的程序不会采用这一规则。

2.4.3　赋值

变量通过 赋值 （assignment）的方式获得值。例如，语句

height = 8;
length = 12;
width = 10;

把数值 8 、 12 和 10 分别赋给变量 height 、 length 和 width ， 8 、 12 和 10 称为 常量 （constant）。

变量在赋值或以其他方式使用之前必须先声明。也就是说，我们可以这样写：

int height;
height = 8;

但下面这样是不行的：

height = 8;    /*** WRONG ***/
int height;

赋给 float 型变量的常量通常带小数点。例如，如果 profit 是一个 float 型的变量，可能会这样对其赋值：

profit = 2150.48;

当我们把一个包含小数点的常量赋值给 float 型变量时，最好在该常量后面加一个字母 f （代表 float ）：

profit = 2150.48f;

不加 f 可能会触发编译器的警告。

正常情况下，要将 int 型的值赋给 int 型的变量，将 float 型的值赋给 float 型的变量。混合类型赋值（例如把 int 型的值赋给 float 型变量，或者把 float 型的值赋给 int 型变量）是可以的，但不一定安全，参见4.2节。

变量一旦被赋值，就可以用它来辅助计算其他变量的值：

height = 8;
length = 12;
width = 10;
volume = height * length * width;     /* volume is now 960 */

在C语言中，符号 * 表示乘法运算，因此上述语句把存储在 height 、 length 和 width 这3个变量中的数值相乘，然后把运算结果赋值给变量 volume 。通常情况下，赋值运算的右侧可以是一个含有常量、变量和运算符的公式（在C语言的术语中称为 表达式 ）。

2.4.4　显示变量的值

用 printf 可以显示出变量的当前值。以

Height: h

为例，这里的 h 表示变量 height 的当前值。我们可以通过如下的 printf 调用来实现输出上述信息的要求：

printf("Height: %d\n", height);

占位符 %d 用来指明在显示过程中变量 height 的值的显示位置。注意，因为在 %d 后面放置了 \n ，所以printf在显示完 height 的值后会跳到下一行。

%d 仅用于 int 型变量。如果要显示 float 型变量，则要用 %f 来代替 %d 。默认情况下， %f 会显示出小数点后6位数字。如果要强制 %f 显示小数点后 p 位数字，可以把 .p 放置在 % 和 f 之间。例如，为了显示信息

Profit: $2150.48

可以把 printf 写为如下形式：

printf("Profit: $%.2f\n", profit);

C语言没有限制调用一次 printf 可以显示的变量数量。为了同时显示变量 height 和变量 length 的值，可以使用下面的 printf 调用语句：

printf("Height: %d Length: %d\n", height, length);

运输公司特别不喜欢又大又轻的箱子，因为箱子在卡车或飞机上运输时要占据宝贵的空间。事实上，对于这类箱子，运输公司常常要求按照箱子的体积而不是重量来支付额外的费用。在美国，通常的做法是把体积除以166（这是每磅允许的立方英寸 数）。如果除得的商（也就是箱子的“空间”重量或“体积”重量）大于箱子的实际重量，那么运费就按照空间重量来计算。（除数166是针对国际运输的，计算美国国内运输的空间重量时通常用194代替。）

假设运输公司雇你来编写一个计算箱子空间重量的程序。因为刚刚开始学习C语言，所以你决定先编写一个计算特定箱子空间重量的程序来试试身手，其中箱子的长、宽、高分别是12英寸、10英寸和8英寸。C语言中除法运算用符号 / 表示。所以，显然计算箱子空间重量的公式如下：

weight = volume / 166;

这里的 weight 和 volume 都是整型变量，分别用来表示箱子的重量和体积。但是上面这个公式并不是我们所需要的。在C语言中，如果两个整数相除，那么结果会被“截短”：小数点后的所有数字都会丢失。12英寸×10英寸×8英寸的箱子体积是960立方英寸，960除以166的结果是5而不是5.783，这样使得重量 向下 舍入，运输公司则希望结果 向上 舍入。一种解决方案是在除以166之前把体积数加上165：

weight = (volume + 165) / 166;

这样，体积为166立方英寸的箱子的空间重量就为331/166，舍入为1；而体积为167立方英寸的箱子的空间重量则为332/166，舍入为2。下面给出了利用这种方法编写的计算空间重量的程序。

dweight.c

/* Computes the dimensional weight of a 12" x 10" x 8" box */

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int height, length, width, volume, weight;

  height = 8;
  length = 12;
  width = 10;
  volume = height * length * width;
  weight = (volume + 165) / 166;

  printf("Dimensions: %dx%dx%d\n", length, width, height);
  printf("Volume (cubic inches): %d\n", volume);
  printf("Dimensional weight (pounds): %d\n", weight);

  return 0;
}

这段程序的输出结果是

Dimensions: 12x10x8
Volume (cubic inches): 960
Dimensional weight (pounds): 6

2.4.5　初始化

当程序开始执行时，某些变量会被自动设置为零，而大多数变量则不会（➤18.5节）。没有默认值并且尚未在程序中被赋值的变量是 未初始化的 （uninitialized）。

我们当然可以总是采用赋值的方法给变量赋初始值，但还有更简便的方法：在变量声明中加入初始值。例如，可以在一步操作中声明变量 height 并同时将其初始化：

int height = 8;

按照C语言的术语，数值 8 是一个 初始化器 （initializer）。

在同一个声明中可以对任意数量的变量进行初始化：

int height = 8, length = 12, width = 10;

注意，上述每个变量都有属于自己的初始化器。在接下来的例子中，只有变量 width 拥有初始化器 10 ，而变量 height 和变量 length 都没有（也就是说这两个变量仍然未初始化）：

int height, length, width = 10;

2.4.6　显示表达式的值

printf 的功能不局限于显示变量中存储的数，它可以显示 任意 数值表达式的值。利用这一特性既可以简化程序，又可以减少变量的数量。例如，语句

volume = height * length * width;
printf("%d\n", volume);

可以用以下形式代替：

printf("%d\n", height * length * width);

printf 显示表达式的值的能力说明了C语言的一个通用原则： 在任何需要数值的地方，都可以使用具有相同类型的表达式 。 CvDsA9YUTBlOhWaF05oCH2x0IE2SSIYuDvZIE0aBJOKQY5lIHqV1QF9PR1CPlYLH