2.5 字符型數據

前面講解的整型和實型與數學計算密切相關。C語言還提供了字符型數據來處理文本信息，例如，對一篇英文文章中的單詞按字母的某一順序進行排序；將某一文件中所有字符的ASCII碼值加上10等。字符型數據就是用來表示英文字母、符號和漢字的數據。

2.5.1 字符變量

字符變量的類型說明符是char，其定義的一般形式如下：

char 變量名1［，變量名2，…］；

例如

charc1，c2；c1=′a′；c2=′b′；

這樣就定義了兩個字符型的變量c1和c2，并分別賦值為字符型常量′a′和′b′ 。

說明

字符值是以ASCII碼值的形式存放在變量的內存單元之中的。例如，a的十進制ASCII碼值是97，b的十進制ASCII碼值是98。對字符變量c1賦予a值，即“c1=′a′；”，實際上是在相應的存儲單元中存放97的二進制代碼：

c100100001

在VC6.0中，字符型數據占1字節，因此字符型變量的值實質上是一個8位的整數值，取值范圍一般是 -128～127。char型變量也可以加修飾符unsigned，unsigned char型變量的取值范圍是0～255。

2.5.2 字符常量

學習提示

【理解】轉義字符的形式及功能

什么是字符常量呢？從表現形式上來說，就是用一對單引號括起來的單個字符。

例如

′a′，′b′，′#′，′+′都是合法的字符常量 。

說明

在使用字符常量的時候應該注意，字符常量只能用單引號括起來，不能用雙引號或其他符號。

字符可以是字符集中任意字符，也就是說數字加上單引號就成為字符了。例如，′ 1′和1是不同的，′1′是字符常量，1是數值常量。

對于字符型數據，除了可以直接用單引號來表示以外，如′a′、′ 0′、′A′，也可以用該字符的ASCII碼值表示，例如，十進制數65表示大寫字母A。

除了以上形式的字符常量外，C語言還允許使用一種以特殊形式出現的字符常量，以表示某些非圖形字符，這就是以“\”開頭的轉義字符序列。在前面章節中，曾使用“\n”來表示換行。“\n”實際上是一個字符，它的ASCII碼值為10。常見的以“\”開頭的轉義字符如表2-3所示。

【例2-3】轉義字符的使用。

程序代碼

#include＜stdio.h＞

void main（?。?/p>

｛　int a，b，c；/*定義了3個變量*/

　a=0；

　b=1；

　c=2；/*分別對單個整型變量賦初值*/

　printf（＂%d\n\t%d-%d\n＞＞%d-%d\

t\b%d\n＂，a，b，c，a，b，c）；

/*輸出3個整型變量的值*/

｝

根據“printf（＂%d\n\t%d-%d\n＞＞%d-%d\t\b%d\n＂，a，b，c，a，b，c）；”語句，并結合表2-3，一起來分析程序的輸出結果。

●程序在第1列輸出a值0之后遇到轉義字符“\n”，回車換行。

●遇到轉義字符“\t”，于是跳到下一制表位置，再輸出b值1。

●輸出一個字符“-”，緊接著再輸出c值2。

●又遇到轉義字符“\n”，因此再回車換行。

●輸出兩個“＞”字符之后又輸出 a值0。

●再輸出字符“-”，又輸出b值1。

●再次遇到轉義字符“\t”，跳到下一制表位置，但下一轉義字符“\b”又使退回一格，最后輸出c值2。

程序的輸出結果如下：

　　　0

　　　　　　　　1-2

　　　＞＞0-2

請注意

2.5.3 字符型數據的運算

學習提示

【理解】字符型數據的運算原理

C語言把字符型數據當作一個較小的整型數據，可以像使用整型量一樣使用它，下面來看一個例子。

【例2-4】對字符變量的運算。

程序代碼

#include＜stdio.h＞

void main（?。?/p>

｛　char c1=′a′；/*定義一個字符變量c1，

并且初始化為字符常量a*/

　char c2；/*定義一個字符變量c2*/

　c2=c1-（′a′-′A′）；

　printf（＂% c\n＂，c2）；

/*輸出字符變量c2*/

｝

分析程序可知，程序中的“′a′-′A′”是大小寫字母之間的差值，參加運算的是兩個字符所對應的ASCII碼值“97”和“65”，故運算結果為32。也可以把語句寫成“c2=c1-32；”，其效果是一樣的。最終程序的運行結果是輸出字符“A”。

C語言允許對整型變量賦予字符值，也允許對字符變量賦予整型值。在輸出時，可以將字符變量按整型量輸出，也可以將整型量按字符量輸出。

例如

printf（＂%d＂，′A′）；

程序運行結果為65，即輸出的是字符“A”的ASCII碼值。

2.5.4 字符串常量

C語言除了允許使用字符常量外，還允許使用字符串常量。字符串常量是用一對雙引號（＂＂）括起來的零個或多個字符的序列。

例如

＂CHINA＂和 ＂0123456789＂都是字符串常量。

在存儲字符串常量時，由系統在字符串的末尾自動加一個“\0”作為字符串的結束標志。

如果有一個字符串為“CHINA”，則它在內存中的實際存儲如圖2-2所示。

最后一個字符“\0”是系統自動加上的，即字符串“CHINA”占用了6個字節的內存空間。

有很多人不能理解′a′和＂a＂的區別，那是因為他們不能正確理解字符常量和字符串常量的區別。下面就從表示方法、內存中的存儲方式等方面來對二者進行比較。

字符常量使用單引號，而字符串常量使用雙引號。例如，′a′表示的是字符常量，而＂a＂則表示的是只有一個字符長度的字符串常量。

二者在內存中的存儲也不同，字符常量存儲的是字符的ASCII碼值，而字符串常量除了要存儲有效的字符外，還要存儲一個“字符串結束標志（\0）”，以便系統判斷字符串是否結束。例如，字符常量′a′在內存中占一個字節，其存儲形式如圖2-3所示。

而字符串常量占用的字節數是字符串的總長度加1。額外增加的一個字節用于存放字符“\0”。其在內存中的存儲形式如圖2-4所示。

在實際應用時，可以把一個字符常量賦予一個字符型變量，但不能把一個字符串常量賦予一個字符變量。在 C語言中沒有相應的字符串變量。但是可以用一個字符數組來存放一個字符串常量。字符數組將在數組一章介紹。

真題演練

【例1】已知大寫字母“A”的ASCII碼值是65，小寫字母“a”的ASCII碼值是97。以下不能將變量c中的大寫字母轉換為對應小寫字母的語句是（　）。

A）c=（′A′+c）% 26- ′a′

B）c=c+32

C）c=c- ′A′+′a′

D）c=（c- ′A′）% 26+′a′

【解析】根據題意可知，小寫字母比與之對應的大寫字母的ASCII碼值大32。選項A中，字符A加上c表示的大寫字符再對字母個數26取余，本身這個表達式沒有任何含義，所以選擇選項A。

【答案】A

【例2】下面選項中合法的字符常量是（?。?。

A）＂X＂

B）′X′

C）′abc′

D）′\′

【解析】字符常量是用單引號括起來的一個字符。選項A中，使用雙引號，故錯誤；選項 C中，字符常量只能是單個字符，不能是一串字符，故錯誤；選項D中，以反斜線“\”開頭的是轉義字符。因此選項B正確。

【答案】B

【例3】若有定義語句：charc=′\101′；，則變量c在內存中占（?。?。

A）1個字節

B）2個字節

C）3個字節

D）4個字節

【解析】本題考查字符變量的存儲空間，每個字符變量被分配一個字節的內存空間。因此選項 A正確。

【答案】A

【例4】若有以下程序：

#include＜stdio.h＞

main（?。?/p>

｛ charc1，c2；

　c1=′C ′+′ 8′- ′3′；c2=′ 9′- ′ 0′；

printf（＂%c%d\n＂，c1，c2）；

?。?/p>

則程序的輸出結果是（?。?。

A）H ′ 9′

B）H9

C）F ′ 9′

D）表達式不合法，輸出無定值

【解析】本題考查字符變量以及printf（　）函數相關知識。字符變量c1被賦值為“′C ′+′ 8′- ′3′”，即ASCII碼值的運算，67+54-49=72，即“′H′”；字符變量c2被賦值為“′9′- ′0′”，但輸出時需要注意的是，c1以字符變量輸出，而c2是以十進制整型變量輸出。因此選項B正確。

【答案】B