C語言自學攻略-變數與常數

電資鼠

發佈於大學必備程式設計入門

更新於 2025/03/04發佈於 2025/03/03閱讀時間約 5 分鐘

變數就是一個「內容會改變」的數，舉凡文字、數字、布林值 ( 邏輯 )、陣列...等內容格式，都可以是變數所包含的內容。

而要儲存變數，我們當然需要給他一個位置空間嘛，而我們在撰寫程式時，你可以把位置空間視為電腦的記憶體(或稱內存)。

以C語言來說，要宣告一個變數儲存資料，我們需要給他一個身分，我們稱其為變數型態或者資料型態，而每個資料型態給你的空間各不相同，如下圖所示。

變數所佔的記憶體空間

不過我們也不用死記硬背，你大概了解就好，大不了就回來查。

變數與常數宣告

好，這邊我們撰寫一個 C 程式，如下所示:(可以在你喜歡的環境運行程式碼，現在就連網路上都有線上編譯器給你直接運行程式碼，非常方便)

#include <stdio.h>

int main() {
  // 變數宣告
  int age = 20;           // 整數變數，用於儲存年齡
  float height = 175.5f;   // 浮點數變數，用於儲存身高（公分）
  char grade = 'A';       // 字元變數，用於儲存等級
  char name[] = "John";   // 字串變數，用於儲存名字

  // 常數宣告
  const double PI = 3.14159; // 常數，用於儲存圓周率
  const int DAYS_IN_YEAR = 365; // 常數，用於儲存一年中的天數

  // 輸出變數與常數
  // 文字後接變數格式，就能輸出: 名字:John
  // 另外"\n"代表空一行，是一個控制符號，即下次輸出會換到第二行做輸出
  // 以下是要輸出變數的基本格式，也就是 printf()。
  printf("名字: %s\n", name); 
  printf("年齡: %d\n", age);
  printf("身高: %.1f cm\n", height);
  printf("成績: %c\n", grade);
  printf("圓周率: %.5f\n", PI);
  printf("一年有 %d 天\n", DAYS_IN_YEAR);

  return 0;
}

有一些值得一提的觀念:

#include <stdio.h>這行程式碼的作用是 引入標準輸入輸出函式庫 (stdio.h)，讓我們可以使用 printf() 這類函式來顯示訊息。
C 語言的程式從 main() 函式開始執行，{} 內的程式碼是主要內容。
// 是單行註解的意思，也就是電腦不會理會這些東西，註解可以幫我們理解程式碼的運作。(/* */是多行註解)
;代表語句的結束，要記得添加!
變數一開始宣告時沒有賦值的話，可能會有記憶體殘值，即原本留在那個記憶體的垃圾值。
注意身高那邊175.5這個數字本身為double型別，加上f代表175.5這個數字為float型別，注意，我們討論的是175.5這個數字本身。讀者可以把這個觀念記住。
常數宣告時一定要賦值，即必須指定內容。
char name[]表示這是一個字元陣列。不指定陣列大小時，編譯器會自動分配空間。"John"：這是一個字串，C 語言中的字串是以 NULL 結尾的字元陣列，即自動補上'\0'。所以字串的內部結構實際上是：'J', 'o', 'h', 'n', '\0'（'\0' 是字串結束標記)。總共佔5個字元的記憶體空間。
輸出格式可以參考下一單元，現在你只需要知道，在 printf() 內，% 符號用來代表變數的類型：

最後 return 0; 代表程式執行成功，如果沒有特別的錯誤，main() 會順利結束。

以上就是目前讀者需要掌握的細節觀念。

超出變數儲存範圍後的變化(以char資料型態舉例)

當超出範圍時，數值會「環繞」到另一端。將它想像成一個環形變化。

範例：

#include <stdio.h>
int main() {
    char c = 127; // 有號 char，最大值為 127
    c = c + 1;   // 超出範圍
    printf("%d\n", c); // 輸出: -128（環繞到最小值即-128）
    return 0;
}
//其餘以此類推: 129對應到-127...c=255時，c會變成-1，c=256時，輸出為0，c=257時，輸出為1

無號數也是同樣道理(unsigned):

#include <stdio.h>
int main() {
    unsigned char c = 255; // 無號 char，最大值為 255
    c = c + 1;            // 超出範圍
    printf("%u\n", c);     // 輸出: 0（環繞到起點）
    return 0;
}
//其餘以此類推: 257對應到1...c=255+256時，輸出255，接下來c=255+257時，輸出又變回0