C 中的字符常量和初始化

Question

我正在通过一本名为“C Primer Plus”的书学习 C 语言。 目前，我正在阅读 C 数据类型（第 3 章）并有一个问题。

书中写道，

字符常量和初始化

[...] 包含在单引号之间的单个字符是 C 字符常量。 [...] 因为字符实际上是作为数值存储的，所以您也可以使用数值代码来赋值。 [...] 有点奇怪的是，C 将字符常量视为 int 类型而不是 char 类型。 例如，在具有 32 位 int 和 8 位 char 的 ASCII 系统上，代码

char grade = 'B';

将“B”表示为以 32 位单元存储的数值 66，但等级最终以 66 存储在 8 位单元中。

我对这部分的理解是声明语句char grade = 'B'; 将其 char 变量和字符常量存储在两个位置，一个是 32 位单元的数值 66 和 8 位单元的 66 变量grade 。 （这有点令人困惑。）然后书中接下来的两句话是：

字符常量的这种特性使得定义一个字符常量成为可能，例如“FATE”，四个独立的 8 位 ASCII 代码存储在一个 32 位单元中。 但是，尝试将这样的字符常量分配给 char 变量会导致仅使用最后 8 位，因此该变量会获得值“E”。

我在这里的理解是，多字符常量是可能的，这与本书开头给出的定义不同。 但是，他们在最后一部分中提到的两个地方中只有一个是可能的。 因为字符常量在 C 中是int类型，而这里的int是 32 位，所以 'FATE' 有 4 个字符，每个字符 8 位； 因此，4 * 8 = 32。但一个 char 变量只有 8 位空间，所以唯一的最后一个字母将被存储。

而且，为了应用知识，我试过

/* test.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    char grade = 'FATE';
    printf("%d, %c", grade, grade);
    return 0;
}

这在编译时给了我一些警告。 警告是多字符字符常量和隐式常量转换中的溢出。

然后我尝试了“FAT”、“FA”和“F”。 只有“F”有效。

最后，我的问题是：

1. 我对这本书的理解正确吗？ 初始化带有字符常量的 char 变量是否需要两个地方来保存其值？
2. 如果我是对的，为什么要将数值和字符变量分开？ 当它被调用时，它是如何完全分离和连接在一起的？ 为什么需要两个地方？
3. 如果我是对的，我的 test.c 是否会因为我的膝上型计算机系统的int单元只有一个 8 位字节而在包含多字符字符常量的情况下失败？

Answer 1

'B'是int类型的值，但它不存储在任何地方，就像 42 不存储在任何地方一样，它是一个数字。 但是，如果您在纸上用十进制写 42，则纸上将占用 2 位数字。 如果你有 42 个苹果，数字 42 不需要写下来，因此它不会占用空间，但你仍然有 42 个苹果......

现在char grade是一个对象。 一个char类型的整数值 - 一个小整数（通常是 -128 ... 127, 0 ... 255）可以存储到grade 。

对象就像纸上的一个字段，您可以在其中书写一定长度的文本。 表单上的char只有该范围内的数字才有足够的空间。 由于 ASCII 'B'值为 66，它很方便地适合char的范围。

int类型的对象可以存储可能更大的整数（可能是 -32768 ... 32767 或 -2147483648 ... 2147483647；即实现定义）。

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然后我们来到多字符常量。 与书中声称的不同，C 标准规定 ( C11 6.4.4.4p10 )

[...] 包含多个字符（例如，'ab'）的整数字符常量的值 [...] 是实现定义的。 [...]

即一个实现（C 编译器）可以定义FATE的值，因为它看起来合适。 作者错误地声称该值需要为'F' * 16777216 + 'A' * 65536 + 'T' * 256 + 'E' ，但 C 标准没有这样的要求。 这就是为什么许多编译器会警告使用多字符常量的原因（在您的情况下，您会收到“警告：多字符字符常量 [-Wmultichar]” ）* - 因为它们不可移植，即相同的代码不会运行用不同的编译器编译时以相同的方式。

现在，我们假设'FATE'确实是导致这一数字，即1178686533.现在你会如何写在一个字段号121686533的形式，你可以只写-128 ... 127之间的数字？ 同样，行为是实现定义的。 作者的实现将采用该数字模 256，这将导致69 ，这是E字母的 ASCII 代码，但确切的行为再次取决于编译器实现。

为了警告该实现定义的行为，编译器发出类似警告：从 'int' 到 'char' 的转换中的溢出将值从 '1178686533' 更改为 '69' 。

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主要的收获是：如果你打算在char grade存储单词FATE的最后一个字母，你可以这样做：

char grade = 'E';

作者这样做的方式可能会导致某些编译器将作者的书评为F级......

Answer 2

1. 计算机只会识别二进制代码，字符常量不会存储在两个地方，因为它们在计算机中是相同的二进制代码。
2. 如上。
3. 计算机将字符常量视为int类型，但实际上将它们存储为char大小的一个字节，因此只保存一个字节（在您的计算机中它是F，它当然以二进制形式存储）。 打印时，%c 告诉计算机将内容输出为字符，最后显示 F。 我的英文不是很好。 随意讨论。

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首先，你需要了解字面常量。通常，我们使用一个后缀来告诉计算机字面常量属于什么类型的字面常量。 比如， 123 10LLU 999L 。 字符常量是文字常量之一。

C 把所有的字符常量都当作int类型（但它实际上还没有存储在内存中）。并且声明的变量类型决定了存储空间的大小。

char c = 'abc';

计算机将abc视为 int 类型，但 char 的大小只有一个字节，因此存储的最后一个内容是 'c'（或 'a'，取决于您的编译器）

printf("%c", character);

最后，C 将所有字面常量视为int类型（或 unsigned int、long int ....）。但是，存储的细节仍然取决于声明的类型。