在我們使用計算機的過程中，會接觸到各種各樣的數據，有文檔數據、圖片數據、視頻數據，還有聊QQ時產生的文字數據、用迅雷下載的文件數據等。這講我們就來介紹C語言中數據的處理。
一、數據的存儲
1.數據類型
首先來看看計算機是怎么存儲數據的。總的來說，計算機中存儲的數據可以分為兩種：靜態數據和動態數據。
1> 靜態數據
概念：靜態數據是指一些永久性的數據，一般存儲在硬盤中。硬盤的存儲空間一般都比較大，現在普通計算機的硬盤都有500G左右，因此硬盤中可以存放一些比較大的文件。
存儲的時長：計算機關閉之后再開啟，這些數據依舊還在，只要你不主動刪掉或者硬盤沒壞，這些數據永遠都在。
哪些是靜態數據：靜態數據一般是以文件的形式存儲在硬盤上，比如文檔、照片、視頻等。
2> 動態數據
概念：動態數據指在程序運行過程中，動態產生的臨時數據，一般存儲在內存中。內存的存儲空間一般都比較小，現在普通計算機的內存只有4G左右，因此要謹慎使用內存，不要占用太多的內存空間。
存儲的時長：計算機關閉之后，這些臨時數據就會被清除。
哪些是動態數據：當運行某個程序（軟件）時，整個程序就會被加載到內存中，在程序運行過程中，會產生各種各樣的臨時數據，這些臨時數據都是存儲在內存中的。當程序停止運行或者計算機被強制關閉時，這個程序產生的所有臨時數據都會被清除。
你可能會問：既然硬盤的存儲空間這么大，為何不把所有的應用程序加載到硬盤中去執行呢？有個主要原因是內存的訪問速度比硬盤快N倍。
3> 動態數據和靜態數據的轉換
硬盤和內存是計算機使用最頻繁的兩個硬件，它們之間的數據經常要進行轉換。
比如，硬盤上有個叫做“C語言.mp4”的視頻文件，現在要使用暴風影音來播放
首先打開暴風影音軟件，計算機會將暴風影音加載到內存中，緊接着計算機會讀取硬盤中視頻文件的內容到內存中。暴風影音會解析讀取到的文件內容，以視頻的形式呈現給用戶看。這就完成了一個由靜態數據到動態數據的轉換。
再比如，你使用迅雷從網上下載一個叫做“C語言.mp4”的視頻文件
首先打開迅雷軟件，計算機會將迅雷加載到內存中，緊接着迅雷就會從互聯網下載視頻文件。大家都知道，這個下載過程肯定是要耗點時間的，主要受文件大小和下載速度的影響。每個時間段內下載獲取的數據都是先放到內存中，然后再寫入到硬盤中。所有數據下載完畢后，硬盤中就會有一個完整的視頻文件。這就完成了動態數據到靜態數據的轉換。
2.存儲形式
1> 二進制存儲
在前面的文章中說過，計算機只能識別0和1。因此，前面所說的靜態數據和動態數據，都是以0和1的形式存儲的，這種存儲方式稱為“二進制存儲”。有人可能覺得很詫異，只是0和1怎么可能表示這多的數據呢？沒錯，如果只是一位數字的話，只能表示2種數據：要么是0，要么是1。但是如果有多位數字的話，那情況就不一樣了。如果有2位數字，那么就能表示4種數據：00、01、10、11；如果有3位數字呢，就能表示8種數據；以此類推，如果有n位數字，就能表示2的n次方種數據。可以發現，只要位數足夠，0和1所能表示的數據是非常龐大的。
2> 比特位和字節
* 平時我們在計算機上看到的MP4、MP3、照片等文件，都是由0和1組合成的，只不過計算機解析了這些0和1，以圖形界面的形式呈現在我們眼前。文件越大，所包含的0和1就越多，為了方便計算文件大小，對計量單位做了個規定：1個二進制位為1bit，也就是1個0或1就為1bit，bit的中文翻譯是“比特位”；8個二進制位為1byte，也就是8個0或1就為1byte，1byte=8bit，byte的中文翻譯是“字節”。平時我們所說的某個文件大小為64B，就是64字節的意思，內部包含了64x8個0和1。
* 還有一些需要了解的計量單位：
1 KB = 1024 B，1 MB = 1024 KB，1 GB = 1024 MB，1 TB = 1024 GB
* 在Mac上查看某個mp4文件的大小：
26.2 MB = 26.2 x 1024 KB = 26.2 x 1024 x 1024 B（字節）
二、數據類型
作為程序員，最關心的肯定是內存中的動態數據，因為我們寫的程序就是運行在內存中的。程序在運行過程中，會產生各種各樣的動態臨時數據，為了方便數據的運算和操作，C語言對這些數據進行了分類，提供了豐富的數據類型。大致如下圖所示：
* 在圖中眾多數據類型中，最常用的是4種基本數據類型：char、int、float、double，而最重要的是指針類型，指針使用得當的話，不僅可以節省代碼量，還可以優化內存管理、提高性能。因此，指針是一個非常重要的概念，必須重視。如果你說C語言中除了指針，其他都學得挺好的，那你干脆說你沒學過C語言。
* 這些豐富的數據在C語言中可以用常量或者變量來表示。接下來就介紹一下常量和變量的使用。
三、常量
1.什么是常量
"量"表示數據。常量，則表示一些固定的數據，也就是不能改變的數據。
2.常量的類型
在C語言中，常量大致可以分為以下類型：
1> 整型常量(int)
其實就是int類型的數據，包括了所有的整數，比如6、27、109、256、-10、0、-289等
2> 浮點型常量(float\double)
浮點型常量分為double和float兩種數據類型
- double：雙精度浮點型，其實就是小數。比如5.43、-2.3、0.0等，注意，0.0也算是個小數。
- float：單精度浮點型，也是小數，比double的精確程度低，也就是說所能表示的小數位數比較少。為了跟double區分開來，float型數據都是以f結尾的，比如5.43f、-2.3f、0.0f。需要注意的是，絕對不能有10f這樣格式的，編譯器會直接報錯，只有小數才允許加上f。
3> 字符常量(char)
- 將一個數字（0~9）、英文字母（a~z、A~Z）或者 其他符號（+、-、!、?等）用單引號括起來，這樣構成的就是字符常量。比如'6'、'a'、'F'、'+'、'$'等。
- 注意：單引號只能括住1個字符，而且不能是中文字符，下面的寫法是錯誤的：'abc'、'123456'、'男'
4> 字符串常量
- 將一個或者多個字符用雙引號（""）括起來，這樣構成的就是字符串常量。比如"6"、"男"、"哇哈哈"、"abcd"、"my_car4"，其實printf("Hello World");語句中的"Hello World"就是字符串常量。
- 那究竟6、'6'、"6"在用法上有什么區別呢？這個先不作討論，以后會介紹。
三、變量
1.什么是變量
常量表示的數據是不可以改的，而用變量表示的數據是可以經常修改的。比如游戲中主角的生命值就可以用一個變量來表示，主角受到傷害后，生命值就會減少，主角接受治療后，生命值就會增多，在游戲過程中，主角的生命值一直都在改變，因此主角的生命值應該用一個變量來表示。總結一句話：當一個數據的值需要經常改變或者不確定時，就應該用變量來表示。
2.變量的定義
任何變量在使用之前，必須先進行定義。定義變量的目的是：在內存中分配一塊存儲空間給變量，方便以后存儲數據。如果定義了多個變量，就會為這多個變量分別分配不同的存儲空間。
1> 變量類型
* 計算機的內存是有限的，現在普通計算機的內存有4G，那么定義一個變量的時候分配多少存儲空間給這個變量呢？是4G全部給它么？這很顯然不可能，如果把4G的存儲空間全部給了這個變量，那就意味着不能再分配空間給其他變量，而且系統也會癱瘓，因為內存不夠用了，無法再運行其他程序。因此，我們在定義變量的時候，需要指明變量類型，系統會根據變量類型來分配相應的存儲空間。不同數據類型所占用的存儲空間是不一樣的，如果是字符型（char）變量，就分配1個字節的存儲空間；如果是整型（int）變量，就分配4個字節的存儲空間。
* 變量類型的還一個作用是用來約束變量所存放數據的類型。一旦給變量指明了類型，那么這個變量就只能存儲這種類型的數據，比如整型（int）變量只能存儲整型數據，不能存儲浮點型數據。
2> 變量名
在程序運行過程，肯定會定義大量的變量，每個變量都有自己的存儲空間。那怎么區分這些變量呢？怎么找到變量對應的存儲空間呢？為了區分這些變量，定義變量的時候應該為每個變量指定一個變量名，變量名也是標識符的一種。當我們要修改變量的數據時，系統會根據變量名找到變量對應的存儲空間，將存儲空間里面的數據改掉。
3> 定義
總結可得，定義變量需要2個條件：變量類型、變量名。定義變量的格式為：變量類型 變量名;
1 int main() 2 { 3 int i; 4 5 char c; 6 7 return 0; 8 }
由於C程序的入口是main函數，因此暫時把定義變量的代碼都寫在了main函數中。在第3行定義了一個名字為i的整型變量，說明i只能存儲整型數據；在第5行定義了一個名字為c的字符型變量，說明c只能存儲字符型數據。第3、5、7行的代碼都稱為“語句”，每條語句后面都有個分號;。
於是，系統就會在內存中分別為變量i、c分配一定的存儲空間，如下圖所示，i和c各占用一塊存儲空間。至於究竟占用多少字節的存儲空間呢，暫時不用去研究，后面會介紹。
如果是同一種類型的變量，可以連續定義，變量名之間用逗號,隔開。格式為：變量類型 變量名1, 變量名2, 變量名3, ... ;
1 int main() 2 { 3 int a, c; 4 5 return 0; 6 }
第3行代碼的意思是定義了2個int類型的變量，變量名分別為a、c
3.變量的使用
1> 先定義，再初始化
前面已經定義了兩個變量，但是這兩個變量並沒有存儲任何值，我們需要給變量進行第一次賦值，也叫做“初始化”。
變量賦值的格式是：變量名 = 值;
這個等號"="是一個賦值運算符，將右邊的值賦值給左邊的變量，也就是將右邊的值存儲到左邊變量的存儲空間中。
1 int main() 2 { 3 int i; 4 i = 10; 5 6 char c; 7 c = 'A'; 8 9 return 0; 10 }
在第4行給變量i賦值一個整型常量10，在第7行給變量c賦值一個字符型常量'A'。像第4、7行這樣的賦值操作，稱為“賦值運算”。
內存中大致如下圖所示，整數10存儲在i的存儲空間中，字母A存儲在c的存儲空間中。
（其實我這個圖並不是很准確，因為內存中的所有數據都是以0和1的形式存儲的，比如10，它會存儲成1010；字母A，它會存儲成1000001。這里為了達到直觀的效果，就沒有寫成二進制形式）
2> 定義的同時初始化
上面的代碼也可以寫成下面這樣，在定義變量的同時進行初始化：變量類型 變量名 = 值;
1 int main() 2 { 3 int i = 10; 4 5 float f = 10.9f; 6 7 double d = 9.8; 8 return 0; 9 }
3> 可以不斷修改
既然i是個變量，說明它的值可以不斷地改變，看下面的代碼
1 int main() 2 { 3 int i = 10; 4 5 i = 89; 6 7 char c = 'A'; 8 9 return 0; 10 }
在第3行定義了變量i，並且初始值為10。緊接着在第5行把i的值改為89，這個89會覆蓋以前存儲的10，內存中大致如下圖所示
4> const關鍵字
剛才提到，默認情況下，變量的值是可以不斷改變的。不過，有時候我們會希望變量的值只在定義的時候初始化一次，以后都不能再改變，這個時候我們就可以使用const關鍵字來修飾變量。
1 int main() 2 { 3 const int i = 10; 4 5 i = 11; 6 7 return 0; 8 }
注意第3行，在int的前面加了個const關鍵字。表示變量i的值只會初始化一次，也就是說i的值永遠都是一開始的10，以后都不能再改了。所以編譯器會報第5行代碼的錯誤，不允許再次修改i的值。
4.變量的使用注意
1> 不能重復定義同一個變量
下面的代碼是錯誤的
1 int main() 2 { 3 int i = 10; 4 5 int i = 89; 6 return 0; 7 }
編譯器會報第5行的錯，錯誤的原因很簡單，第3行和第5行都是定義變量i，因此在內存中會是這樣
內存中會出現兩塊存儲空間，而且名字都叫i，那如果我想取出變量i的值，那你說計算機取10好還是取89好呢？因此，這種做法肯定是不可以的。
2> 可以將一個變量的值賦值給另外一個變量
1 int main() 2 { 3 int i = 10; 4 5 int a = i; 6 7 return 0; 8 }
在第3行定義了變量i且初始值為10；接着在第5行定義了變量a，並且將變量i的值賦值給了a。在內存中大致如下圖所示：
變量i和變量a存儲的值都是10
3> 變量的作用范圍（作用域）是從定義變量的那一行代碼開始
下面的代碼是錯誤的
1 int main() 2 { 3 int a = i; 4 5 int i = 10; 6 7 int b = i; 8 9 return 0; 10 }
編譯器會報第3行的錯誤，錯誤原因是：標識符i找不到。我們是在第5行定義了變量i，因此變量i從第5行開始才有效，在前面的第3行是無效的。