第4章 C語言基礎(chǔ)以及流水燈的實現(xiàn)4. 1 4.2 4.3

ID:1167894 · 發(fā)表于 2026-3-19 10:52

本帖最后由卓然塵世間于 2026-3-19 11:35 編輯

      C語言，在編程領(lǐng)域是久負(fù)盛名的，可能沒接觸過計算機編程的人會把它看的很神秘，感覺非常的難。但其實并非如此，C語言的邏輯和運算，充其量也就是小學(xué)水平，所以不要怕它，作者盡可能的從小學(xué)數(shù)學(xué)邏輯方式帶著大家學(xué)習(xí)C語言。

4.1 二進制、十進制和十六進制
      1、十進制，逢十進位，一個位有十個值：0～9，生活中到處都是它的身影。二進制就是逢二進位，它的一個位只有兩個值：0和1，但它卻是實現(xiàn)計算機系統(tǒng)的最基本的理論基礎(chǔ)，計算機（包括單片機）芯片是基于成萬上億個的開關(guān)管組合而成的，它們每一個都只能有開和關(guān)兩種狀態(tài)，再難找出第三個狀態(tài)了（不要辯解半開半關(guān)這個狀態(tài)，它是不穩(wěn)定態(tài)，是極力避免的），所以它們只能對應(yīng)于二進制的1和0兩個值，而沒有2、3、4……，理解二進制對于理解計算機的本質(zhì)很有幫助。書寫二進制數(shù)據(jù)時需加前綴0b，每一位的值只能是0或1。十六進制就是把4個二進制位組合為一位來表示，于是它的每一位有0b0000～0b1111共16個值，用0～9再加上A～F（或a～f）表示，那么它自然就是逢十六進位了，它本質(zhì)上同二進制是一樣的，是二進制的一種縮寫形式，也是程序編寫中常用的形式。書寫十六進制數(shù)據(jù)時需加前綴0x，下表是三種進制之間的對應(yīng)關(guān)系。
表4-1  進制轉(zhuǎn)換

      2、對于二進制而言，8位二進制稱之為一個字節(jié)，二進制的表達范圍值是從0b00000000～0b11111111，而在程序中用十六進制表示的時候就是從0x00到0xFF，二進制轉(zhuǎn)換十進制和十六進制的方法，二進制4位一組，遵循8/4/2/1的規(guī)律比如0b1010，那么從最高位開始算，數(shù)字大小是8*1+4*0+2*1+1*0 = 10，那么十進制就是10，十六進制就是0xA。尤其二進制轉(zhuǎn)十六進制的時候，十六進制一位剛好是和二進制的4位相對應(yīng)的，這些大家不需要強行記憶，多用幾次自然就熟練了。
      3、對于進制來說，只是數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式，而數(shù)據(jù)的大小不會因為進制表現(xiàn)形式不同而不同，比如二進制的0b1、十進制的1、十六進制的0x01，本質(zhì)上是數(shù)值大小相等的同一個數(shù)據(jù)。在進行C語言編程的時候，只寫十進制和十六進制，那么不帶0x的就是十進制，帶了0x符號的就是十六進制。

4.2  C語言變量類型和范圍
      什么是變量？變量自然和常量是相對的。常量就是1、2、3、4.5、10.6……等固定的數(shù)字，而變量則根小學(xué)學(xué)的x是類似概念，可以是1，也可以是2，想讓它是幾是程序說了算。
那么小學(xué)學(xué)的數(shù)學(xué)里邊，有這么幾類，正數(shù)、負(fù)數(shù)、整數(shù)和小數(shù)。在C語言里，除名字和數(shù)學(xué)里學(xué)的不一樣外，還對數(shù)據(jù)大小進行了限制。這個地方有一點復(fù)雜的是，在C51里邊的數(shù)據(jù)范圍和其他編程環(huán)境還可能不完全一樣，因此下邊的這個圖，僅僅代表的是C51，其他編程環(huán)境可能不一樣，大家知道有這回事就可以了。
C語言的數(shù)據(jù)基本類型分為字符型、整型、長整型以及浮點型，如圖4-1所示。

圖4-1 C語言基本數(shù)據(jù)類型

      圖4-1中，四種基本類型，每個基本類型又包含了兩個類型。其中字符型、整型、長整型，除了可表達的數(shù)值大小范圍不同之外，都是只能表達整數(shù)，而unsigned型的又只能表達正整數(shù)，要表達負(fù)整數(shù)則必須用signed型，如要表達小數(shù)的話，則必須用浮點型了。
      比如前面講到的閃爍LED小燈的程序，用的是
unsigned int i = 0;
      這個i的取值范圍就是0～65535，在接下來的for語句里，如果把原來那個30000改成70000的話，
for(i=0;i<70000;i++);
      會發(fā)現(xiàn)小燈會一直亮，而不是閃爍了，這里自然就有因超出i取值范圍所造成的問題。但要徹底搞明白這個問題，還要來了解for語句的用法。不用急，接下來很快就會學(xué)到它了。
這里有一個編程宗旨，就是能用小不用大。就是說定義能用1個字節(jié)char解決問題的，就不定義成int，一方面節(jié)省RAM空間可以讓其他變量或者中間運算過程使用，另外一方面，占空間小程序運算速度也快一些。

4.3  C語言基本運算符
      小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)過加、減、乘、除等運算符號以及四則混合運算，而這些運算符號在C語言中也有，但是有些表達方法不一樣，并且還有額外的運算符號。在C語言編程中，加、減、乘、除和取余數(shù)的符號分別是：+、-、*、/、%。
      C語言有一個很重要的賦值運算符“=”，前邊程序有使用過。在C語言里，“=”代表的意思是賦值，而不是等于。最經(jīng)典的一個例子就是a=1;b=2;如果寫成a = a+b;這個在數(shù)學(xué)里的運算是a等于a加b，是個錯誤結(jié)論；而在c語言里的意思是把a加b的結(jié)果送給a，那么運算完了之后的結(jié)果是a等于3，b還等于2。
      說到這里就不得不說C語言的比較運算符“==”。這個在C語言里是進行是否等于判斷的關(guān)系運算符，而“!=”就是不等于的關(guān)系運算符。
      此外，C語言中還有額外的兩個運算符++和--，一個是自加1，一個是自減1，下面選++來講一下。
      ++在用法上就是加1的意思，注意是變量自己加，比如b++的意思就是b=b+1，而在編程的時候有兩種常用的方式先加和后加。比如
unsigned char a = 0; unsigned char b = 0;
      那么
a = ++b;
      其整個運算過程是先計算b=b+1，那么b就等于1了，然后再運行a=b，運行完畢后a=1，b=1。如果寫成
a=b++;
      那么運算過程就是先執(zhí)行a=b;然后再執(zhí)行b=b+1，執(zhí)行完的結(jié)果就是a=0，b=1。
      這些運算符這里就是簡單介紹一下，而后邊會通過使用實例來鞏固這些知識。其他一些運算符，在使用過程中也會陸陸續(xù)續(xù)介紹到。