learn_C_deep_6 (布尔类型、布尔与“零值“、浮点型与“零值“、指针与“零值“的比较）

目录

语句和表达式的概念

if语句的多种语法结构

注释的便捷方法（环境vs）

if语句执行的过程

逻辑与&&   逻辑或||   运算关系的顺序

else的匹配原则

C语言有没有布尔类型

C99标准

sizeof(bool)的值为多少？ 

_Bool原码

BOOL、TRUE、FALSE

sizeof(BOOL)的值为多少？

 BOOL与bool的区别

“零值”的比较

1.bool变量与“零值”比较

2.float、double变量与“零值”比较 - (这里以double为例) 

3.指针变量与"零值"比较

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语句和表达式的概念

C语言中由一个分号;隔开的就是一条语句

printf("Hello!\n");

1+2;

C语言中，用各种操作符把变量连接起来，形成有意义的式子，就叫做表达式

1+2

if语句的多种语法结构

1.if语句

if(表达式)   语句;

2.if - else语句

if(表达式)    语句1;
else    语句2;

3.if - else if - else语句

//多分支    
if(表达式1)    语句1;
else if(表达式2)    语句2;
else    语句3;

注释的便捷方法（环境vs）

1.先按ctrl + k，再按ctrl + c

2.采用if(0)注释  --  不推荐

 同时我们还可以从上面得出一个结论：非0为真，0为假

if语句执行的过程

#include<stdio.h>
int main()
{
    int flag = 1;
    if (flag == 1)
        printf("hello world\n");
    return 0;
}

#include<stdio.h>
int isEmpty()
{
    printf("某种数据结构是否为空！\n");
    return 1;
}
int main()
{
    if ((isEmpty()) == 1)
        printf("yes\n");
    return 0;
}

1.先执行()中的表达式或者函数,得到真假结果
2.条件  判定功能
3.进行  分支功能

逻辑与&&   逻辑或||   运算关系的顺序

 总结：从左到右。

else的匹配原则

我们来看看下面的代码运行结果是啥？

相信我们很多人看到这里，由于x等于0，而不等于10，所以来到else打印hello yesterday!但其结果其实是什么也不打印，这里是因为else是与离他最近的if匹配的，由于x不等于10，所以里面的if-else语句没有执行，所以也就不会打印啦。我们来验证一下，在与if(x==0)后面加一个与之匹配的else语句。

 总结：以后写if_else时，建议带上{ }，这样不仅不容易出粗，而且代码的可观性也比较好。

再来看一个代码

#include<stdio.h>
int main()
{
    int flag = 0;
    if (flag == 1);
    {
        printf("why you can see me?\n");
    }
    return 0;
}

C语言有没有布尔类型

        bool 类型只有两个值：true 和 false。上面我们写的if()语句中非0为真，0为假，是因为C语言没有提供bool类型，而且我们也知道if()只有是条件表达式为真我们才执行，所以我们一般都写if(1)，而不写if(true)。

        当我们写if(true)或者定义bool类型的变量时，编译器也提示出来为定义的标识符，说明编译器不认识它们，证明C没有提供bool类型。

C99标准

         但其实C语言时是有bool类型的，只不过我们编译器目前采用的是C89 or C90的标准,而在C99中引入了_Bool类型，它是一个类型，不过在新增头文件stdbool.h中，被重新用宏写成了bool，为了保证C/C++兼容性。引入头文件stdbool.h，程序就没有错误了。

sizeof(bool)的值为多少？ 

        在 C 语言标准中，bool 类型是由 stdbool.h 头文件引入的。bool 通常被定义为枚举类型，其中 false 的值为 0，true 的值为 1。因此，sizeof(bool) 的值在 C 语言标准中并没有规定。 一般情况下，sizeof(bool) 的大小应该是 1 字节，因为 bool 类型只需要存储一个二进制位（0 或 1）来表示 true 或 false。但是，具体的实现方式可能会因编译器和操作系统的不同而有所不同。

_Bool原码

BOOL、TRUE、FALSE

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
int main()
{BOOL x = TRUE;x = FALSE;
}

 这里的BOOL实际上是一个重命名  -   typedef int BOOL; 这里我们可以证明一下

sizeof(BOOL)的值为多少？

 BOOL与bool的区别

我将BOOL转到定义后，发现开头有这么一串注释，这样他们的区别就很明显了。 

由上面的图片可以得到，BOOL是微软帮我们设计的，我们只能在微软的对应的开发工具才能使用BOOL，BOOL是微软的标准（不推荐，可移植性较差），而bool是通用的。

        总结：

                1.优先使用C90，就是我们之前用的非0为真，0为假。

                2.一定要使用bool类型，优先使用bool，不推荐BOOL(可移植性较差)。

“零值”的比较

        1.bool变量与“零值”比较

#include <stdbool.h>
#include <windows.h>
int main()
{
    int pass = 0; //0表示假,C90，我们习惯用int表示bool
    //bool pass = false; //C99

    写法一：
    if (pass == 0) { //理论上可行，但此时的pass是应该被当做bool看待的，== 用来进行整数比较，不推荐
        //TODO
    }

    写法二：
    if (pass == false) { //不推荐，尽管在C99中也可行
        //TODO
    }

    写法三：
    //1.先执行()中的表达式,得到真假结果(true or false,逻辑结果) - 而这里的pass本身就是逻辑结果
    //2.条件  判定功能
    //3.进行  分支功能
    if (pass) { //推荐 - 直挂的反应出来了，flag是"bool"
        //TODO
    }
    system("pause");
    return 0;
}

结论：bool类型，直接判定，不用操作符进行和特定值比较。

        2.float、double变量与“零值”比较 - (这里以double为例) 

        我们接下来看这个代码，后面的注释是我们预测的输出。

#include <stdio.h>
int main()
{
    double x = 1.0;
    double y = 0.1;
    printf("%.50f\n", x - 0.9);//0.1
    printf("%.50f\n", y);//0.1
    if ((x - 0.9) == y) {
        printf("you can see me!\n");//输出you can see me!
    }
    else {
        printf("you can not see me!\n");
    }
    return 0;
}

但是当我们运行这个代码的时候，结果令我们大失所望呀。

 为什么呢？

这里我们将数值3.1打印50的精度，结果出现了一大堆意外的数字。

        这是因为浮点数在内存中存储，并不想我们想的，是完整存储的，在十进制转化成为二进制，是有可能有精度损失的。 注意这里的损失，不是一味的减少了，还有可能增多。浮点数本身存储的时候，在计算不尽的时候，会“四舍五入”或者其他策略。所以上面才会输出you can not see me!

那么两个浮点数该如何比较呢？ -  应该进行范围精度比较

        在 C 语言中，由于浮点数的精度问题，不能直接使用等于号（==）判断两个浮点数是否相等。通常使用以下方法来比较两个浮点数的大小关系：

        1.定义一个比较精度值 EPS，例如 1e-6，代表可接受的最小误差范围；

        2.判断两个数之差（绝对值）是否小于等于精度值 EPS；

了解fabs函数 

        

        在 C 语言中，fabs 函数属于 math.h 头文件，因此在使用该函数前需要先包含 math.h 头文件。该函数返回一个 double 类型的值，可以用于计算浮点数的绝对值。 

当我们去改进程序后，我么发现就可以比较两个浮点数了。

 两个精度定义

我们发现我们定义1e-6（也就是0.000001），可能有时候设置的误差范围比较大导致判断错误，那么我们一个具体怎么设置这个值呢，那么此时C语言就提供了两个精度：

#include //使用下面两个精度，需要包含该头文件

DBL_EPSILON //double 最小精度

FLT_EPSILON //float 最小精度

转到定义后

         XXX_EPSILON是最小误差,是：XXX_EPSILON+n不等于n的最小的正数。 EPSILON这个单词翻译过来是'ε'的意思，数学上，就是极小的正数 。

 请问我们这样写会有问题嘛？ -  问题是：要不要相等

        XXX_EPSILON是最小误差,是：XXX_EPSILON+n不等于n的最小的正数。 XXX_EPSILON+n不等于n的最小的正数: 有很多数字+n都可以不等于n，但是XXX_EPSILON是最小的，但是， XXX_EPSILON依旧是引起不等的一员。 换句话说：fabs(x) <= DBL_EPSILON(确认x是否是0的逻辑)，如果=，就说明x本身，已经能够引起其他和他+和-的数据本身的变化了，这个不符合0的概念。

 现在我们来回归主题：float、double变量与“零值”比较

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <float.h>
#include <windows.h>
int main()
{double x = 0.00000000000000000000001;//if (fabs(x-0.0) < DBL_EPSILON){ //写法1//if (fabs(x) < DBL_EPSILON){ //写法2if (x > -DBL_EPSILON && x < DBL_EPSILON) { //写法3printf("you can see me!\n");}else {printf("you can not see me!\n");}system("pause");return 0;
}

        总结：在 C 语言中，由于浮点数在计算机中存储的方式和精度限制的原因，不能直接使用等于号来判断两个浮点数是否相等，也不能直接判断浮点数是否等于 0.0，如果我们要比较，就需要形成一个极小的精度EPS，然后将这个数与0.0的差值的绝对值进行比较，这样我们才能判断float、double变量与“零值”的比较。

3.指针变量与"零值"比较

        常识补充：对NULL, '\0', 0的整体理解

1.NULL、'\0'和0是C语言中常用的三个表示“0”的值。

 2.它们的类型是不同的。

 1. NULL：通常被定义为一个值为0的宏，表示指针不指向任何有效的内存地址。在大多数情况下，一个指针的值为NULL表示其未被初始化或者指向了无效的内存地址，NULL是'0'被强制转换成指针类型的值。

2. '\0'：是一个字符常量，表示字符数组的结束符。在C语言中，字符串是由字符数组组成的，每个字符串的结尾都必须以'\0'字符作为结束标志，告诉程序字符串的长度。

3. 0：是整数常量的一种，表示数值0。在C语言中，用0来表示逻辑假，非0的值表示逻辑真。

4.强制类型转化的理解   

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 总结：强制类型转化没有改变内存中的数据，只是改变了它的类型。

接下来看下面的写法哪个好

#include<stdio.h>
int main()
{int* p = NULL;if (p == 0){//写法一}if (p){//写法二}if (NULL == p){//写法三}return 0;
}

写法一：尽管NULL的值和0一样，但是意义不同，写法一容易让人认为p是整形变量

写法二：让人认为p是bool变量

写法三：很容易让人认识到这是指针相关的判断