C语言的数据
一.C语言的数据类型：
1.整型：
char：1字节，用于表示字符或小整数。
short：2字节，用于表示短整数。
int：通常为4字节，用于表示整数。
long：通常为4或8字节，用于表示长整数。
long long：8字节，用于表示更长的整数。
2. 浮点型：
float：4字节，用于表示单精度浮点数。
double：8字节，用于表示双精度浮点数。
long double：通常为8或16字节，用于表示更高精度的浮点数。
3.布尔型：
bool：用于表示真（true）或假（false）的值。
4.枚举型：
enum：用于定义一组具有离散取值的常量。
5.指针型：
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*：指针是一种特殊的数据类型，用于存储变量的内存地址。
6.构造型：
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数组（Array）：用于存储相同类型数据的集合，可以通过索引访问其中的元素。
结构体（Structure）：用于定义一种包含不同数据类型成员的复合数据类型。
共用体（Union）：用于定义一种可以存储不同数据类型的数据结构，但只能同时存储其中的一种数据类型。
构造类型（Typedef）：用于为已有数据类型定义一个新的名称。
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7.修饰符：
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C语言的数据类型还可以通过修饰符进行扩展，包括：
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有符号（signed）：表示数据可以是负数字。
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无符号（unsigned）：表示数据只能为非负数。
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短（short）：表示数据占用较少的内存空间。
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长（long）：表示数据占用较多的内存空间。
PS：先作了解，后期熟悉后运用自然会记住，但是一定要看一遍！！！
常用数据类型的大小：（字节）
#include
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(char));
printf("%d\n", sizeof(short));
printf("%d\n", sizeof(int));
printf("%d\n", sizeof(long));
printf("%d\n", sizeof(long long));
printf("%d\n", sizeof(float));
printf("%d\n", sizeof(double));
printf("%d\n", sizeof(long double));
return 0;
}
输出结果：
计算机的存储单位主要包括位（bit）、字节（byte）和更高级的单位如千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）和太字节（TB）等。
位（bit）：位是计算机中最小的存储单位，每个位可以存储一个二进制码，值为0或1。字节由8个位组成，即1B=8bit。
字节（byte）：字节是计算机中用于描述存储容量和传输容量的基本单位。一个字节由8个位组成，通常用于表示一个字符。
千字节（KB）：1KB=1024B。
兆字节（MB）：1MB=1024KB。
吉字节（GB）：1GB=1024MB。
太字节（TB）：1TB=1024GB。
二.常量和变量：
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常量：
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不改变的量
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分类
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整型常量：可以是十进制、八进制或十六进制形式。例如，12、0x1A（十六进制）、022（八进制）。
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实型常量：表示小数或科学计数法形式的数。例如，3.14、1.5e3（表示1.5乘以10的3次方）。
字符常量：用单引号括起来的单个字符。例如，'a'、'B'。
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定义格式
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#define 标识符 常量
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例：#define CONSTANT_NAME 10
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变量：
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可以改变的量，要先定义再使用。
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定义格式
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变量类型 变量名列表
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如：
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int a; // 声明一个整型变量a
float b; // 声明一个浮点型变量b
char c; // 声明一个字符型变量c
int a = 10; // 声明并初始化一个整型变量a为10
float b = 3.14; // 声明并初始化一个浮点型变量b为3.14
char c = 'A'; // 声明并初始化一个字符型变量c为'A' -
PS：“//”在C语言中是注释。
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变量的命名规则
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标识符只能包含字母、数字和下划线，并且第一个字符必须是字母或下划线。
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不能使用C语言的关键字作为变量名。例如，int、float、char等都是关键字，不能用作变量名。
区分大小写，例如int a;和int A;会被视为两个不同的变量。
命名应具有描述性，能够清晰地表达变量的用途或存储的数据类型。例如，使用int age;而不是int a;。
避免使用数字开头，但可以使用下划线开头，例如int 3a;是错误的，而int _3a;是正确的。
长度限制：C语言的标识符长度没有固定限制，但通常不超过128个字符。
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三.整型数据：
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整型常量：
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整常数。
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在C语言中，整型常量是直接写在代码中的数字，表示一个具体的数值，不可以更改的值。整型常量可以是十进制、八进制、十六进制。
十进制整型常量：直接写数字，不带前缀，如123，-456。
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八进制整型常量：以0开头，如0123表示八进制数。
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十六进制整型常量：以0x或0X开头，如0x1A表示十六进制数。
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#includeint main() { int a = 123; // 定义一个int类型变量a，并初始化为十进制整型常量123 int b = 0123; // 定义一个int类型变量b，并初始化为八进制整型常量123 int c = 0x1A; // 定义一个int类型变量c，并初始化为十六进制整型常量26 return 0; } -
在上述代码中，a被定义为一个int类型变量，并初始化为十进制整型常量123。b被定义为一个int类型变量，并初始化为八进制整型常量123，即十进制的83。c被定义为一个int类型变量，并初始化为十六进制整型常量0x1A，即十进制的26。
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整型变量：
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用于存储整数。
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整形数的长度与取值范围
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长度
Byte（字节型）：通常为无符号8位整数，占1个字节
short（短整型）：有符号16位整数，占2个字节
int（整型）：有符号32位整数，占4个字节
long（长整型）：通常为有符号32位或64位整数，占4个字节或8个字节
long long（长长整型）：有符号64位整数，占8个字节
取值范围
byte：0~255
short：-32,768~32,767
int：-2,147,483,648~2,147,483,647
long：在32位系统下为-2,147,483,648~2,147,483,647，在64位系统下为-9,223,372,036,854,775,808~9,223,372,036,854,775,807
long long：-9,223,372,036,854,775,808~9,223,372,036,854,775,807
不同类型整形数的应用场景
byte：常用于表示ASCII字符或较小范围的整数。
short：表示比byte更大范围的整数。
int：C++中最常用的整型之一，可以表示较大范围的整数。
long：适用于表示更大范围的整数，具体范围取决于系统架构。
long long：可表示最大范围整数的整型，适用于需要处理极大整数的场景。
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整形变量的形式:
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形式：类型说明符 变量名标志符;
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例：
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#includeint main() { int number; // 定义一个整型变量 number = 10; // 给变量赋值 printf("The value of number is: %d\n", number); // 打印变量的值 return 0; } 整形数据的溢出：（先作了解）
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在C语言中，整型数据的溢出通常不会由编译器自动检测，也不会产生任何形式的错误消息。如果发生溢出，溢出的数据可能被截断或者进入下一个数据单元，从而导致程序运行时的不正确行为。
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四.实型数据：
实型也称作浮点型，实型常量也称作实数或者是浮点数。
实型常量：
表示方式：
十进制小数形式：这种形式由数字和小数点组成，小数点必须存在。例如，0.0、25.0、5.789、0.13、–456.789等都是合法的实数表示。指数形式：这种形式由尾数、字母e或E和阶码组成。尾数必须是十进制数，e或E的两侧必须有数字，阶码（指数）必须是整数。例如，2.2E3表示2.2×10^3。
类型和存储方式：
在C语言中，实型常量默认按双精度（double）处理。如果需要表示单精度常量，可以在常量后加f或F。例如，3.14f表示单精度浮点数。
在内存中的存放形式：
与整型数的存储方式不同，浮点数是按照指数形式存放的，系统将数据分成小数部分和指数部分分别存放，小数部分按规格化的指数形式表示。单精度用4个字节存储，双精度用8个字存储，分符号位（s）、阶（e）、尾数（m）三部分。单精度数阶占8位，尾数占24位，符号位占1位；双精度数阶占11 位，尾数占53位，符号位占1位。
实型变量：
在程序运行过程中可以改变其值的变量
定义和分类
单精度（float）：占用4个字节（32位），有效位数为6-7位，取值范围为3.4×10^−38到3.4×10^38
双精度（double）：占用8个字节（64位），有效位数为15-16位，取值范围为1.7×10^−308到1.7×10^308
长双精度（long double）：占用更多的存储空间，具体位数和精度依平台而异，通常比double类型有更大的精度和范围。定义格式和初始化
定义实型变量的一般格式为：
数据类型 变量名1[, 变量名2, ...];
例：（省略了头文件引用与函数）
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float x, y, z; //float在C语言中代表单精度浮点型数据类型 double a = 2.0, b, c; //double在C语言中代表双精度浮点型数据类型初始化实型变量的一般格式为：
数据类型 变量名1[=初值1], 变量名2[=初值2], ...;
例：（省略了头文件引用与函数）
-
float x = 3.14; double y = 123.456;五.字符型数据:
字符型数据的定义和类型：
字符型数据用单引号括起来，例如 'a'、'1'、'?' 等。字符常量可以是字母、数字或符号，但不能包含多个字符。例如，'abc' 不是合法的字符常量，因为它包含多个字符。
字符型数据的存储方式：
在内存中，字符型数据以ASCII码（见下）的形式存储。每个字符变量占用一个字节的内存空间。例如，字符 'a' 的ASCII码为97，在内存中以二进制形式 01100001 存储。
字符型数据与整型数据的转换：
在C语言中，字符数据与整型数据是通用的，可以互相赋值和运算。例如，字符 'a' 的ASCII码为97，可以直接赋值给一个整型变量，反之亦然。这种转换使得字符型数据在处理时更加灵活。
特殊字符：转义字符：
转义字符以反斜线 \ 开头，后跟一个或多个字符，具有特定的含义。例如，\n 表示换行，\t 表示横向跳到下一个制表位置。转义字符主要用于表示那些无法直接输入的控制字符。
一般转义字符：
一般转义字符由反斜杠“\”和随后的一个字符组成，例如：
\t：制表符
\b：退格符
\\：反斜杠本身
\r：回车符
这些字符在编程中常用于控制输出格式或表示特殊的控制代码。
八进制转义字符：
八进制转义字符由反斜杠“\”和一个八进制数组成，例如：
\130：表示字符“X”
\141：表示字符“a”
八进制转义字符最多可以包含三个数字，例如\177表示控制字符。
十六进制转义字符：
十六进制转义字符由反斜杠“\”和字母“x”或“X”以及随后的两个十六进制数字组成，例如：
\x30：表示字符“0”
\x41：表示字符“A”
十六进制转义字符最多可以包含两个数字，例如\x7f表示控制字符。
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六.变量赋初值：
为变量开辟空间时为其进行初始化的操作。
变量赋虽然比较简单理解，但有许多人不清楚变量赋初值与变量赋值有什么区别，虽然都是使用“=”完成的，但二者并不是相同的。
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int main() { int a=10; a=20; }在定义标识符a的时候给他内存空间存入10，即是对a完成初始化。
对a进行赋值是将a 内部的初始内容10替换成20。这就是这两者的区别。
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七.运算符与表达式：
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运算符：
算术运算符
算术运算符用于执行基本的数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。
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int a = 21; int b = 10; int c; c = a + b; // 加法 c = a - b; // 减法 c = a * b; // 乘法 c = a / b; // 除法 c = a % b; // 取模运算符，得到除法的余数 c = a++; // 自增运算符，整数值增加1 c = a--; // 自减运算符，整数值减少1关系运算符
关系运算符用于比较两个值的大小关系，如等于、不等于、大于、小于等。
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if(a == b) { // 如果a等于b } if(a != b) { // 如果a不等于b } if(a > b) { // 如果a大于b } if(a < b) { // 如果a小于b } if(a >= b) { // 如果a大于或等于b } if(a <= b) { // 如果a小于或等于b }PS：if循环后面会提及，先做了解。
逻辑运算符
逻辑运算符用于执行逻辑运算，如逻辑与（AND）、逻辑或（OR）和逻辑非（NOT）。
判断符号为：&& ｜｜ ！
if(a && b) {
// 如果a和b都为真
}
if(a || b) {
// 如果a或b任意一个为真
}
if(!a) {
// 如果a为假
}
位运算符
位运算符用于对整数在二进制位级别上进行操作，如按位与、按位或、按位异或等。（暂作了解）
c = a & b; // 按位与
c = a | b; // 按位或
c = a ^ b; // 按位异或
c = ~a; // 按位取反
c = a << 2; // 左移两位
c = a >> 2; // 右移两位赋值运算符
赋值运算符用于将值赋给变量，包括简单赋值和复合赋值。（要结合后面的运算符优先级进行理解）
c = a; // 简单赋值
c += a; // 加且赋值
c -= a; // 减且赋值
c *= a; // 乘且赋值
c /= a; // 除且赋值
c %= a; // 模且赋值
c <<= 2; // 左移且赋值
c >>= 2; // 右移且赋值
c &= a; // 按位与且赋值
c ^= a; // 按位异或且赋值
c |= a; // 按位或且赋值自增自减运算符
sizeof(a); // 返回变量的大小
&a; // 返回变量的地址
*a; // 指向一个变量
a ? b : c; // 条件表达式，如果a为真则取b，否则取c- 前置自增自减运算符：如
++i或--i，这些运算符会先将变量的值增加1（或减少1），然后再进行其他运算。例如，int a = i++;会先将i的值增加1，然后再将增加后的值赋给a。 - 后置自增自减运算符：如
i++或--i，这些运算符会先进行其他运算，然后再将变量的值增加1（或减少1）。例如，int b = ++j;会先将j的值增加1，然后再将增加后的值赋给b。#includeint main() { int a = 5; int b = 5; int c = 5; int d = 5; printf("a = %d, b = %d, c = %d, d = %d\n", a, b, c, d); a++; // 等价于 a = a + 1 ++b; // 等价于 b = b + 1 c--; // 等价于 c = c - 1 --d; // 等价于 d = d - 1 printf("a = %d, b = %d, c = %d, d = %d\n", a, b, c, d); return 0; } 输出：
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一元运算符与二元运算符
在编程中，运算符根据操作数的数量可以分为一元运算符、二元运算符和三元运算符。这里将重点介绍一元运算符和二元运算符的区别。
一元运算符
一元运算符只需要一个操作数。常见的一元运算符包括：
递增和递减运算符：++ 和 --，用于对操作数进行增加或减少 。
正负号运算符：+ 和 -，用于表示正负数。
逻辑非运算符：!，用于对布尔值进行取反。
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例如：
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int a = 5; a++; // a 变为 6 a--; // a 变为 5 boolean b = true; b = !b; // b 变为 false -
二元运算符
二元运算符需要两个操作数。常见的二元运算符包括：
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算术运算符：+、-、*、/、%，用于执行加法、减法、乘法、除法和取模运算。
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关系运算符：==、!=、>、<、>=、<=，用于比较两个操作数之间的关系，返回布尔值。
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逻辑运算符：&&、||，用于执行逻辑与和逻辑或运算。
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赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=，用于将右侧的值赋给左侧的变量。
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位运算符：&、|、^、<<、>>、>>>，用于执行位操作。
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int a = 5; int b = 3; int sum = a + b; // sum 为 8 boolean isEqual = (a == b); // isEqual 为 false int bitwiseAnd = a & b; // bitwiseAnd 为 1主要区别
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操作数数量：一元运算符只需要一个操作数，而二元运算符需要两个操作数。
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功能：一元运算符主要用于简单的增减、取反等操作，而二元运算符用于更复杂的算术、逻辑、关系等操作。
其他运算符
C语言还包括其他运算符，如条件运算符、逗号运算符、取地址运算符等。
sizeof(a); // 返回变量的大小
&a; // 返回变量的地址
*a; // 指向一个变量
a ? b : c; // 条件表达式，如果a为真则取b，否则取c运算符优先级
说明：
同一优先级的运算符，运算次序由结合方向所决定。
简单记就是：！ > 算术运算符 > 关系运算符 > && > || > 赋值运算符
规律总结：
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- 结合方向只有三个是从右往左，其余都是从左往右。
- 所有双目运算符中只有赋值运算符的结合方向是从右往左。
- 另外两个从右往左结合的运算符也很好记，因为它们很特殊：一个是单目运算符，一个是三目运算符。
- C语言中有且只有一个三目运算符。
- 逗号运算符的优先级最低，要记住。
- 此外要记住，对于优先级：算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符。逻辑运算符中“逻辑非 !”除外。
表达式：
在C语言中，表达式是一种用于计算的值。表达式可以由操作数、运算符和括号组成，用于执行特定的计算或操作。常见的表达式类型包括算术表达式、赋值表达式等。
表达式的类型
- 算术表达式：用于执行数学运算，如加、减、乘、除等。例如：
x + y、a - b、c * d、e / f。 - 赋值表达式：使用赋值运算符（
=）将右侧的值赋给左侧的变量。例如：num = 10。赋值表达式的值等于赋值后的变量值，类型也与变量相同。
表达式的语法规则
在C语言中，表达式通常以一个或多个操作数组成，通过运算符连接。赋值表达式的左操作数必须是一个变量，而右操作数可以是一个常量、另一个变量或更复杂的表达式。例如：num = x + y。
表达式的应用场景
表达式在C语言中广泛用于计算、赋值和条件判断等场景。通过表达式，可以控制程序的逻辑流程，实现各种计算和数据处理任务。
八.字符串：
（先作了解，后会细讲）
字符串是使用null字符'\0'结束的一维字符数组。字符串常用于存储和操作文本数据。
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字符串的创建和初始化：
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char str[] = "Hello, World!"; -
字符串的长度：
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int length = strlen(str);字符串的复制：
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char copy[50]; strcpy(copy, str);字符串的链接：
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char copy[50]; strcpy(copy, str);字符串的比较：
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char copy[50]; strcpy(copy, str);字符串中字符的查找：
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char copy[50]; strcpy(copy, str);字符串中字符的修改：
str[0] = 'h'; // 修改第一个字符为 'h'字符串中字符的增加与删除：
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char *added = "#####"; strncat(str, added, 4); // 添加前四个字符 str[strlen(str) - 1] = '\0'; // 删除最后一个字符格式化字符串：
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char name[] = "John"; char greeting[50]; sprintf(greeting, "Hello, %s!", name);字符串中的动态分配和释放：
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char *dynamicStr = (char *)malloc(50 * sizeof(char)); strcpy(dynamicStr, "Dynamic"); free(dynamicStr);
九.格式说明符
- 整数类型：
%d：带符号的十进制整数（适用于int类型）。%hd：带符号的短整数（适用于short int类型）。%ld：带符号的长整数（适用于long int类型）。%lld：带符号的长长整数（适用于long long int类型）。%u：无符号的十进制整数（适用于unsigned int类型）。%lu：无符号的长整数（适用于unsigned long int类型）。%llu：无符号的长长整数（适用于unsigned long long int类型）。%o：无符号八进制整数。%x或%X：无符号十六进制整数（小写或大写）。
- 浮点数类型：
%f：十进制浮点数（适用于float类型）。%lf：十进制浮点数（适用于double类型）。%e或%E：科学计数法表示的浮点数（小写或大写）。%g或%G：根据值的大小选择最紧凑的格式。
- 字符类型：
%c：单个字符。
- 字符串类型：
%s：字符串（以空字符‘\0’结束的一串字符）。
- 指针类型：
%p：打印指针地址，并通常会自动转换为适合平台的格式。
- 其他特殊用途：
%n：读入并记录到相应整型变量中已读取字符的数量（仅在scanf系列函数中使用）。%t：用于布尔型数据（某些扩展库可能支持）。%a：C99引入的十六进制浮点数输出格式（用于double）。