1. 变量的补充：scanf 函数与缓冲区

1.1 scanf 函数的工作原理

• 输入缓冲区：
  • 当用户通过键盘输入数据时，系统会先将数据存入输入缓冲区。
  • 缓冲区是内存空间的一部分，用于临时存储输入输出数据，以提高程序运行效率。
• scanf 的行为：
  • scanf 会从输入缓冲区中逐个取出内容，并将其赋值给变量。
  • 如果输入缓冲区不为空，scanf 会直接从缓冲区中获取数据，而不会要求用户再次输入。

1.2 scanf 清空缓冲区

• 问题：
  • 如果输入缓冲区中残留了无效数据（如回车、空格等），可能会导致 scanf 行为异常。
• 解决方法：
  • 使用 setbuf(stdin, NULL) 清空输入缓冲区。
  • 示例：

    setbuf(stdin, NULL); // 清空输入缓冲区
    scanf("%d", &num);   // 重新读取用户输入

1.3 scanf 的注意事项

• scanf 在读取数字时会跳过空格、制表符和回车。
• 示例：

  int num1 = 0, num2 = 0;
  printf("input num1: ");
  scanf("%d", &num1);  // 读取第一个数字
  printf("num1 = %d\n", num1);
  
  printf("input num2: ");
  scanf("%d", &num2);  // 读取第二个数字
  printf("num2 = %d\n", num2);

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2. 整型数据类型的补充

C语言中，整型数据类型包括 short、int、long 和 long long，每种类型的有符号和无符号版本。

2.1 整型数据类型的特点

• 占用空间和表示范围：

  • 不同操作系统和位数（如 16 位、32 位、64 位）下，整型数据类型的占用空间和表示范围可能不同。
  • 以 64 位 Windows 环境为例：

    数据类型	占用空间	表示范围	占位符
    char	1 字节	-128 ~ 127	%c
    unsigned char	1 字节	0 ~ 255	%c
    short	2 字节	-32768 ~ 32767	%hd
    unsigned short	2 字节	0 ~ 65535	%hu
    int	4 字节	-2147483648 ~ 2147483647	%d
    unsigned int	4 字节	0 ~ 4294967295	%u
    long	4 字节	-2147483648 ~ 2147483647	%ld
    unsigned long	4 字节	0 ~ 4294967295	%lu
    long long	8 字节	-2^63 ~ 2^63-1	%lld
    unsigned long long	8 字节	0 ~ 2^64-1	%llu

• 示例：

  int a = 1;
  short b = 2;
  long c = 3;
  long long d = 5;
  unsigned long e = 6;

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3. 进制转换：十进制与二进制

3.1 十进制转二进制

• 整数部分（除 2 取余法）：

  1. 将十进制数不断除以 2，记录余数。
  2. 将余数逆序排列，得到二进制结果。
  • 示例：将 13 转换为二进制

    13 / 2 = 6 余 1
     6 / 2 = 3 余 0
     3 / 2 = 1 余 1
     1 / 2 = 0 余 1

    • 余数逆序排列：1101（二进制）。

• 小数部分（乘 2 取整法）：

  1. 将小数部分不断乘以 2，记录整数部分。
  2. 将整数部分顺序排列，得到二进制结果。
  • 示例：将 0.6 转换为二进制

    0.6 * 2 = 1.2 → 1
    0.2 * 2 = 0.4 → 0
    0.4 * 2 = 0.8 → 0
    0.8 * 2 = 1.6 → 1

    • 整数部分顺序排列：1001（二进制）。

3.2 二进制转十进制

• 方法：
  1. 将二进制数的每一位乘以 2 的幂次方（从右到左，幂次从 0 开始）。
  2. 将所有结果相加，得到十进制数。
  • 示例：将 1101 转换为十进制

    1 * 2^3 + 1 * 2^2 + 0 * 2^1 + 1 * 2^0
    = 8 + 4 + 0 + 1
    = 13（十进制）

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总结

1. scanf 函数与缓冲区：
   • scanf 从输入缓冲区中读取数据，缓冲区残留数据可能导致问题，可通过 setbuf(stdin, NULL) 清空缓冲区。
2. 整型数据类型：
   • 包括 short、int、long 和 long long，每种类型的有符号和无符号版本占用空间和表示范围不同。
3. 进制转换：
   • 十进制转二进制：整数部分用除 2 取余法，小数部分用乘 2 取整法。
   • 二进制转十进制：按位乘以 2 的幂次方并相加。