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1 为什么需要变量
一花一世界，如果把一个程序看做一个世界或一个社会的话，那么变量就是程序世界的花花草草、万事万物，即，变量是程序中不可或缺的组成单位，最基本的存储单元。
当我们面对如选购手机时需要考虑的各种配置（如颜色、内存大小、版本等），这些可以自然地与程序中的变量（Variables）和对象（Objects）相关联。
变量是存储数据值的容器，这些值可以是数字、文本（字符串）、布尔值（真/假）等。在选购手机的场景中，每个配置项都可以视为一个变量，用于存储特定的信息。
- 颜色（Color）：可以是一个字符串变量，如 "black"， "white",，"silver" 等。
- 内存大小（MemorySize）：可以是一个整数或浮点数变量，表示内存的大小，如 128（GB），256（GB）等。
- 版本（Version）：也可以是一个字符串变量，表示手机的软件或硬件版本，如 "官方标配"， "航天定制版" 等。
2 变量的概念
变量是内存中的一个存储区域，该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化。
通过变量名，可以引用这块内存区域，获取里面存储的值。
变量的构成包含三个要素：数据类型、变量名、存储的值。
3 变量的声明和使用
变量必须先声明，后使用。
可以先声明变量再赋值，也可以在声明变量的同时进行赋值。
可以同时声明多个整型变量并赋值。
变量的值可以在同一类型范围内不断变化。
3.1 vscode 管理代码
为了方便管理代码，可以在 vscode 中新建文件夹，或直接在电脑自带的资源管理器中新建文件夹来管理代码。
源文件名可以任意，只要扩展名是 .c 。
3.2 案例演示
#include <stdio.h>
int main()
{
// 声明一个整型变量，取名为 a
int a;
// 对变量 a 进行赋值
a = 100;
// 声明一个整型变量，取名为 b，并直接赋值
int b = 200;
// 变量的值可以改变，对应 “变” 字
a = 150;
// 修改变量 b 的值， 将变量 a 的值赋值给 b
b = a;
// 可以同时声明多个整型变量并赋值
int c1 = 10, c2 = 20, c3; // 可以声明时赋值
c3 = 30; // 可以先声明后赋值
// c4 = 100 错误：c4 没有先定义，所以这里会报错
// 100 = a; 错误：表达式必须是可修改的左值
return 0;
}4 printf 输出数据
printf 的标准含义是格式化输出文本，printf 的名称来源于 "print formatted"（格式化打印）的缩写，标准语法规则如下：
格式化字符串是用双引号括起来的一个字符串，里面包括格式占位符和普通字符。
格式占位符，也叫格式声明符，由 “%” 和格式字符组成，作用是将输出的数据转换为指定的格式后输出，这里 “%d” 表示整数，更多的格式占位符后续会进行讲解。
输出列表是程序需要输出的一些数据，可以是常量、变量或表达式，与格式占位符一一对应。
示例代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
// 声明一个整型变量，取名为 a
int a;
// 对变量 a 进行赋值
a = 100;
// 声明一个整型变量，取名为 b，并直接赋值
int b = 200;
// 输出变量的值
printf("a=%d\n", a); // 使用输出语句，把变量 a 值输出， %d 表示输出的形式为整数 a=100
printf("b=%d\n", b); // 使用输出语句，把变量 b 值输出， %d 表示输出的形式为整数 b=200
// 变量的值可以改变，对应 “变” 字
a = 150;
// 修改变量 b 的值， 将变量 a 的值赋值给 b
b = a;
// 输出变量的值
printf("a=%d\n", a); // 使用输出语句，把变量 a 值输出， %d 表示输出的形式为整数 a=150
printf("b=%d\n", b); // 使用输出语句，把变量 b 值输出， %d 表示输出的形式为整数 b=150
// 可以同时声明多个整型变量并赋值
int c1 = 10, c2 = 20, c3; // 可以声明时赋值
c3 = 30; // 可以先声明后赋值
// c4 = 100 错误：c4 没有先定义，所以这里会报错
// 100 = a; 错误：表达式必须是可修改的左值
printf("c1=%d,c2=%d,c3=%d\n", c1, c2, c3); // c1=10,c2=20,c3=30
// 没有给变量 d 赋值（未初始化）
int d;
printf("d=%d",d); // 这里输出的值是未定义的，垃圾值，后面学习全局变量和静态变量后，会有默认值
return 0;
}注意：输出没有初始化的变量值，是未定义的行为，垃圾值，后面学习到全局变量和静态变量时，会有默认值的存在。
5 scanf 输入数据
scanf 主要用于从标准输入（stdin，通常是键盘）读取数据并将其存储到指定的变量中（变量需要提前声明），同 printf 一样，位于头文件 <stdio.h> 中。
示例代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
// 先声明一个变量
int num;
// 输出提示信息
printf("请输入一个数字 ");
// 从标准输入读取整数，并将其存储到变量 num 中
scanf("%d", &num);
// 输出查看输入保存的数据
printf("刚才输入的数字是: %d\n", num);
// 定义多个变量
int num1, num2, num3;
printf("请连续输入三个数字,空白符（空格、回车、制表）分隔: ");
// 从标准输入读取 3 个整数，使用空格分隔，并将分别将其存储到变量 num1、num2、num3 中
scanf("%d %d %d", &num1, &num2, &num3);
printf("刚才输入的数据是: num1 = %d, num2 = %d, num3 = %d", num1, num2, num3);
return 0;
}输出结果：
需要注意的是，scanf 中，变量名前面需要添加 & 符号，该符号称为取地址符，我们会在指针部分详细讲解。
与 printf 相同，scanf 也可以通过不同格式占位符为不同类型的变量获取值。
6 标识符
C 语言中变量、函数、数组名、结构体等要素命名时使用的字符序列，称为标识符。
6.1 标识符命名规范
6.1.1 强制规范
只能由小写或大写英文字母，数字 0-9 或下划线 _ 组成。
不能以数字开头。
不可以是关键字。
标识符具有长度限制，不同编译器和平台会有所不同，一般限制在 63 个字符内。
严格区分大小写字母。比如：Hello、hello 是不同的标识符。
前面已经声明过的变量，后面不可以再次声明。
合法的标识符举例：
a、BOOK_sun、MAX_SIZE、Mouse、student23
Football、FOOTBALL、max、_add、num_1、sum_of_numbers非法的标识符举例：
3sum、$zj、ab#cd、23student、Foot-baii、
s.com、b＆c、j**p、book-1、tax rate、don't6.1.2 建议规范
为了提高阅读性，使用有意义的单词，见名知意，如：sum，name，max，year 等。
使用下划线连接多个单词组成的标识符，如：max_classes_per_student。
多个单词组成的标识符，除了使用下划线连接，也可以使用小驼峰命名法，除第一个单词外，后续单词的首字母大写，如 myVariableName、maxClassesPerStudent。C 语言中大驼峰命名法（所有单词第一个字母都大写）用的较少。
不要出现仅靠大小写区分不同的标识符，如：name、Name 容易混淆。
系统内部使用了一些下划线开头的标识符，比如，C99 标准添加的类型 _Bool，为防止冲突，建议开发者尽量避免使用下划线开头的标识符。
6.2 关键字
关键字是一些具有特殊含义的保留单词。
ANSI C 有 32 个关键字，C99 标准增加了 5 个关键字，C11 标准增加了 7 个关键字。如下：
| 类别 | ANSI C 关键字 | C99 新增关键字 | C11 新增关键字 |
|---|---|---|---|
| 控制语句关键字 | break, case, continue, default, do, else, for, goto, if, return, switch, while | - | - |
| 数据类型关键字 | char, enum, double, long, float, int, short, signed, struct, unsigned, union, void | - | - |
| 存储类型关键字 | auto, extern, register, static | - | - |
| 其他关键字 | const, sizeof, typedef, volatile | inline, restrict, _Bool, _Complex, _Imaginary | _Alignas, _Alignof, _Atomic, _Static_assert, _Noreturn, _Thread_local, _Generic |
7 案例：求从键盘输入整数的和
定义两个整数变量，获取用户输入作为它们的值，计算它们的和并输出。
#include <stdio.h>
// 定义主函数
int main()
{
// 定义 a,b,sum 为整型变量
int a, b, sum;
// 获取用户输入
printf("请输入两个整数并使用空格隔开：");
scanf("%d %d", &a, &b);
// 计算两个变量之和并输出
sum = a + b;
printf("两数之和：%d", sum);
return 0;
}输出结果：
8 测试题
1. 下面哪种方式可以正确输出整数变量 x 的值？
A. printf("The value of x is: %s", x);
B. print("The value of x is: %d", x);
C. printf("The value of x is: %d", x);
D. print("The value of x is: %s", x);
【答案】 C
【解析】 输出变量的正确方式是使用 printf 函数，使用 %d 格式说明符，选项 C 中的语句是正确的。
2. 下面哪个是合法的 C 语言标识符？
A. 123var
B. my-variable
C. _myVar
D. $number
【答案】 C
【解析】 合法标识符必须以字母或下划线开头，后续可以包含字母、数字和下划线。选项 C "_myVar" 符合这个规则，而其他选项不符合。