0%

《Objective-C 编程》7. 数字

基础数据类型

—— 摘自维基百科
image

Tips: 合理使用限定词: longlong longshortunsignedsigned 可以弹性地获取内存空间以节约内存。

数字

计算机中的数字

整数

  • 整数是没有小数点的数 —— 一个完整的数;
  • 为了保存数字,整数变量会占用一定的位 (bit) 数空间。典型的整数尺寸有 8 位、16 位、32 位和 64 位,而 8 位的无符号数可以保存 0~255 之间的整数。(1 byte = 8 bit)
  • 整数还有 有符号无符号 两种类型。char 、short、int、long 和 long long 默认是有符号 的,加上 unsigned 前缀可以得到无符号的版本。

整数的声明

声明整数的变量类型 描述
UInt32 无符号 32 位整数
SInt16 有符号 16 位整数
Char 8 位
Short 通常是 16 位
Int 通常是 32 位
long 32 位或 64 位
long long 64 位

(注:整数类型所占的位数是平台相关的。)

用于显示整数的格式说明符号

进制 格式说明符
十进制 %d
八进制 %o
十六进制 %x

例:

int x = 255;
printf("x is %d.\n",x);                // x is 255.
printf("In octal,x is %o.\n",x);       // In octal,x is 377.
printf("In hexadecimal,x is %x.\n",x); // In hexadecimal,x is ff.

对于位数很多的大整数,可以在 % 和转换字符之间加入一个 l (针对 long) 或 ll (针对 long long) 。

例:

long x = 255;
printf("x is %ld.\n",x);                // x is 255.
printf("In octal,x is %lo.\n",x);       // In octal,x is 377.
printf("In hexadecimal,x is %lx.\n",x); // In hexadecimal,x is ff.

如果要输出的是无符号的十进制数,就应该使用 %u :

unsigned long x = 255;
printf("x is %lu.\n",x); // x is 255.

// 按八进制和十六进制输出时,会假设数字是无符号的
printf("In octal,x is %lo.\n",x);       // In octal,x is 377.
printf("In hexadecimal,x is %lx.\n",x); // In hexadecimal,x is ff.

传入特定参数,来设置最小字段宽度和最小数字位数(默认两者都是 0)

// 正数
int m = 42;
NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"'%4d' '%-4d' '%+4d' '%4.3d' '%04d'", m, m, m, m, m];
// "[  42] [42  ] [ +42] [ 042] [0042]"

// 负数
int m = -42;
NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"'%4d' '%-4d' '%+4d' '%4.3d' '%04d'", m, m, m, m, m];
// "[ -42] [-42 ] [ -42] [-042] [-042]"

整数运算符

  • 算数运算符 +、- 和 * 的作用与数学运算符相同;
  • 算数运算符遵循的优先规则:* 会在 + 或 - 之前运算;

整数除法

printf("11 / 3 = %d\n",11 / 3);    //  11 / 3 = 3
printf("-11 / 3 = %d\n", -11 / 3); // -11 / 3 = -3

在 C 语言中,一个整数除以另一个整数,得到的还是整数。系统会将计算结果向 0 的方向取整;

整数除法运算符

// 11除以3,得3,余2
printf("11 / 3 = %d remainder of %d\n",11 / 3 , 11 % 3); // 11 / 3 = 3 remainder of 2

如果要得到 3.666667 这样的结果,就要先通过转换运算符

转换运算符:就是需要转换的目标类型,但是要放在小括号里,并写在需要转换的变量的左侧。

💡💡💡规则:如果分子和分母都是整数类型,那么/执行的是整数除法。如果分子和分母有任何一个是浮点数,就会执行浮点数除法

printf("11 / 3.0 = %f\n",11 / (float)3); // 11 / 3.0 = 3.666667

这里的分母是浮点数,所以执行的是浮点数除法。

NSInteger 和 NSUInteger

  • NSInteger 和 NSUInteger 这两种类型无论在 32 位系统还是 64 位系统上都能够通用。NSInteger 是有符号的,NSUInteger 是无符号的。
  • 构建 32 位应用程序时,NSInteger 是 32 位整数。 而 64 位应用程序时会将 NSInteger 视为 64 位整数。
  • 同样地,构建 32 位应用程序时,NSUInteger 是一个 32 位无符号整数。而 64 位应用程序会将 NSUInteger 视为 64 位无符号整数。
  • 使用 printf() 输出这两种类型的变量,需要先将它们转换成对应的 long 类型。

NSInteger 和 NSUInteger 只是基本整数类型的 typedef:

#if __LP64__ || NS_BUILD_32_LIKE_64
  typedef long NSInteger;
  typedef unsigned long NSUInteger;
#else
  typedef int NSInteger;
  typedef unsigned int NSUInteger;
#endif

NSInteger 和 NSUInteger 之间的相互转换,只需要做简单的投射:

NSInteger myInt = 0;
NSUInteger unsignedInt = (NSUInteger)myInt;

赋值运算符

  • C 语言中的运算符
    —— 摘自维基百科
    image
  • 自增运算符(++)
Int x = 5;
x++; // x = x + 1; 
  • 自减运算符(–)
Int x = 5;
x--; // x = x - 1;
  • +=、-=、*=、/=、%=
Int x = 5;
x +=5; // x = x + 5;
  • 函数:abs()**、labs()**

    函数库:stdlib.h

函数名 作用
abs() 计算 int 类型数的绝对值
labs() 计算 long 类型数的绝对值

浮点数

  • 浮点数可以用来代表 “带十进制小数的数”;
  • 要区分浮点常量,可以看它是否包含小数点;
  • 浮点常量可以用科学记数法表示(1.7e4 代表 1.7*10^4);
  • 操作系统存储浮点数的方式:某个底数乘上一个以 10 为底的指数幂(指数为整数);
  • 与整数一样,浮点数也有不同的尺寸类型,但是浮点数都是有符号的。
  • double 类型的变量可存储的范围大概是 float 的两倍;
数据类型 位数
float 32 位
double 64 位
long double 128 位

用于显示浮点数的格式说明符

计数方法 格式说明符
十进制计数法 %f
科学计数法 %e
以 % f、% e 中较短的输出宽度输出单、双精度实数,在指数小于 - 4 或者大于等于精度时使用 % e 格式 %g
double y = 12345.6789;
printf("y is %f\n",y); // y is 12345.678900
printf("y is %e\n",y); // y is 1.234568e+04

// 小数点后保留2位
double y2 = 12345.6789;
printf("y2 is %.2f\n",y2); // y2 is 12345.68
printf("y2 is %.2e\n",y2); // y2 is 1.23e+04

浮点数的格式转符有 8 个:eEfFgGaA。但除了 %f%g 外我们很少使用其它的。对于指数部分,小写的版本使用小写 e,大写的版本就使用大写 E。

通常 %g 是浮点数的全能转换符 ,它与 %f 的不同在下面的例子里显示得很清楚:
%g 会根据变量值自动选择格式转换符(%f / %e)用最小的位数来显示数值)

double v[5] = {12345, 12, 0.12, 0.12345678901234, 0.0000012345678901234};
NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"%g %g %g %g %g", v[0], v[1], v[2], v[3], v[4]];
// "12345 12 0.12 0.123457 1.23457e-06"
NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"%f %f %f %f %f", v[0], v[1], v[2], v[3], v[4]];
// "12345.000000 12.000000 0.120000 0.123457 0.000001"

整数值和浮点值的相互转换

隐式转换规则:

  • 浮点值➡️整型变量,自动删除数字的小数部分。
  • 整型变量➡️浮点值,不变。
  • 只要表达式中的两个运算数是整型,该运算就将在整数运算规则下进行。
  • 对于任何处理两个值的运算,如果其中一个值是浮点变量或常量,那么这一运算将作为浮点运算来处理。

数学代码库

  • 当要处理复杂的数学运算时,就要用到数学代码库:math.h
  • 运行 Mac 上的终端(Terminal)应用,输入 man math, 可以查看数学代码库所提供的功能;
  • 注意:所有与三角函数有关的函数,使用的单位都是弧度而不是角度。

欢迎关注我的其它发布渠道