1. 变量及其作用
想象一下，你正在编写一个程序来记录学生的成绩。你需要一个地方来暂时存放这些成绩，这就是变量的用武之地。
变量不仅可以存储数值，还能保存字符、布尔值等多种数据类型，使你的程序能够处理多样化的信息。
代码示例：存储学生分数
#include <stdio.h>
int main() {
int studentScore; // 声明一个整型变量来存储学生成绩
studentScore = 95; // 给变量赋值
printf("The student's score is: %d\n", studentScore); // 输出变量值
return 0;
}
2. 变量名
变量名是程序员与计算机沟通的桥梁，它遵循一定的命名规则，确保程序易于阅读和理解。
命名规则
- ①必须以字母（a-z, A-Z）或下划线
_开始。 - ②不能以数字开头。
- ③后续可以包含字母、数字（0-9）或下划线。
- ④不得使用C语言的关键字（如
if,else,int等）作为变量名。 - ⑤建议使用有意义的名称，如
age而不是a，以提高代码的可读性。
①~④是必须遵守的C语言规范，⑤是实战中的最佳实践。
关键字
④中提到的关键字，是指C语言中有特殊意义的词，编译器会根据这些词执行对应的编译过程，这些词就像海洋中的灯塔一样，引领着编译器，不能随便使用。
比如编译器会将关键字if后的代码块作为一个整体，其后的代码必须遵循规范，所以其不能作为变量名。
下面的词都是C语言中的关键字。
auto, break, case, char, const, continue, default, do, double, else, enum, extern, float, for, goto, if, inline, int, long, register, restrict, return, short, signed, sizeof, static, struct, switch, typedef, union, unsigned, void, volatile, while
关于这些关键字，完全没必要记住。
在写代码的过程中，如果使用关键字作为变量名，IDE会提示错误。好钢用在刀刃上，让大脑干最重要的活吧。
3. 声明变量
声明变量是告诉编译器为其分配内存空间并指定数据类型的过程。
变量必须先声明后使用，使用未声明的变量，编译时会报错。
C语言是强类型语言，声明变量必须指定数据类型。
C语言提供了多种基本数据类型，如int, float, char, double等。
示例：声明不同类型的变量
int age; // 整型变量，用于存储年龄
float height; // 浮点型变量，用于存储身高
char grade; // 字符型变量，用于存储成绩等级
变量类型一定确定，后续不能改变类型。
4. 变量赋值
赋值操作是将具体值赋予变量的过程。你可以直接在声明时赋值，也可以在之后的程序中进行。赋值操作通过赋值运算符 = 完成。
示例：变量赋值与重新赋值
int score = 85; // 在声明时赋初值
score = 92; // 之后重新赋值
注意score = 92;是赋值语句，score = 92是赋值表达式，区别在于是否带分号;。
4.1 变量的默认值
不同于Java语言会给变量赋默认值，C语言中的变量默认值是随机的，取决于为变量分配的内存原来存储的数据。
所以，在使用变量前，一定要明确赋值。
int main()
{
int j;
// 使用未赋值的变量j，j的值不可预测
printf("Hello, %d World!\n", j);
return 0;
}
4.2 值类型
变量的值应该与类型一致，不应该赋予不是同一个类型的值，比如num的类型是整数，就不应该赋值为小数。虽然 C 语言会自动转换类型，但是应该避免赋值运算符两侧的类型不一致，否则可能产生难以预测的结果。
4.3 赋值表达式的结果
我们知道，表达式是有结果的，赋值表达式也是有计算结果的。所以赋值表达式有两重效果：
- ①给变量赋值。
- ②表达式本身也会返回计算结果，结果是变量的值。
如下代码，赋值表达式 j = 10 的计算结果是10，正是因为这个特性，赋值表达式 j = 10 才能作为参数传递给函数。
int main()
{
int j;
printf("Hello, %d World!\n", j = 10);
return 0;
}
4.4 左右值
C 语言有左值（left value）和右值（right value）的概念。
左值是可以放在赋值运算符左边的值，一般是变量；右值是可以放在赋值运算符右边的值，一般是一个具体的值。
这是为了强调有些值不能放在赋值运算符的左边，比如 x = 1 是合法的表达式，但是 1 = x 就会报错。
5. 变量作用域
作用域决定了变量在程序中的可见性和生命周期。
5.1 代码块
C语言变量作用域和代码块密切相关，代码块是一对大括号{ }包裹的代码集合。
在C语言中，代码块可以分为如下几种。
5.1.1 函数体代码块
函数是C语言中执行特定任务的代码块，每个函数由返回类型、函数名、参数列表和函数体组成。
#include <stdio.h>
// 定义一个函数，用于打印问候语
void greet() {
printf("Hello, World!\n");
}
int main() {
greet(); // 调用函数
return 0;
}
5.1.2 复合语句代码块
复合语句是由大括号包围的一组语句，常用于if语句、循环语句等控制结构中。
int main() {
int x = 10;
if (x > 5) {
// 这是一个复合语句代码块
printf("x is greater than 5.\n");
}
return 0;
}
5.1.3 循环体代码块
在for、while、do-while循环中，循环体本身就是一个代码块。
int main() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// 循环体代码块
printf("Iteration: %d\n", i);
}
return 0;
}
5.1.4 switch-case代码块
switch语句中的每个case部分和可选的default部分也是代码块。
int main() {
int day = 3;
switch(day) {
case 1:
printf("Monday\n");
break;
case 2:
printf("Tuesday\n");
break;
case 3:
printf("Wednesday\n"); // 当day为3时，执行此代码块
break;
default:
printf("Invalid day\n");
}
return 0;
}
5.1.5 初始化代码块
虽然C语言标准中没有直接支持初始化代码块的概念，但可以在函数开始或复合语句中初始化多个变量。
int main() {
{
// 这个代码块用于初始化
int a = 1;
int b = 2;
printf("a: %d, b: %d\n", a, b);
} // 此处代码块结束，a和b的作用域结束
return 0;
}
5.1.6 注意事项，
关于代码块，有两个注意事项。
一是C语言的代码块不能独立于函数外单独存在。
#include <stdio.h>
int i;
// 在函数体外单独定义代码块
{
i = 10;
}
int main() {
return 0;
}
如上，在函数体外单独定义代码块，编译时报错。
二是C语言的代码块中可以嵌套代码块。
{
// 这个代码块用于初始化
int a = 1;
int b = 2;
{
int a = 1;
int b = 2;
printf("第二层嵌套：a: %d, b: %d\n", a, b);
}
printf("第一层嵌套：a: %d, b: %d\n", a, b);
} // 此处代码块结束，a和b的作用域结束
return 0;
}
5.2 作用域分类
C 语言的变量作用域主要有两种：文件作用域（file scope）和块作用域（block scope）。
5.2.1 快作用域
在函数或代码块内部定义的变量，仅在此范围内可见。
块作用域（block scope）指的是由大括号 {} 组成的代码块，它形成一个单独的作用域。凡是在块作用域里面声明的变量，只在当前代码块有效，代码块外部不可见。
#include <stdio.h>
int i = 10101;
int main() {
int a = 1;
int b = 2;
{
// 这个代码块用于初始化
int a = 1;
int b = 2;
{
// 内层代码块覆盖外层代码块同名变量
int a = 1;
int b = 20;
int c = 200;
printf("第二层嵌套：a: %d, b: %d\n", a, b);
}
printf("第一层嵌套：a: %d, b: %d\n", a, b);
} // 此处代码块结束，a和b的作用域结束
return 0;
}
如上，在嵌套的作用域中，有两点需要注意：
- ①如果内层的变量与外层同名，那么会在当前作用域覆盖外层变量。示例中第二层嵌套中的变量
b会覆盖外层的变量，其值是20。
- ②外层代码块不能访问内层代码块定义的变量，如下图外层代码块试图使用内层代码块声明的变量
c，编译器会报错。
{
int a = 0;
{
int c = 0;
}
printf("c = %d", c);
}
5.2.2 文件作用域
文件作用域（file scope）指的是，在源码文件顶层声明的变量，从声明的位置到文件结束都有效。
#include <stdio.h>
int i = 10101;
int main() {
return 0;
}
如上代码中定义的变量 i 的作用域就是文件作用域。
