目录
- 什么是变量
- 变量的概念
- 小结
- 变量的使用
- 声明
- 赋值
- 变量的存储
- 变量的类型
- 类型转换
- 隐式转换
- 运算中的隐式转换
- 隐式转换规则
- 强制转换
- 范围超出错误
- 被转换的值不正确
- 无符号转有符号
- 教程导航
- 联系我们
什么是变量
变量的概念
打个比方：
比如说小明在写字，他花了一个小时完成了所有的作业。
字数做为一个数据量来讲，在一个小时其值为0，而在一个小时后其值变成100%。那么这个字数会随着时间的变化而发生改变，我们通常把这种数据称为变量。通俗一点来讲变量就是存储一些以后或者将来会发生变化的数据。
比如说：
我们的内存是一个酒店，酒店里会有很多房间，房间里面住着各种各样的人。
- 变量：我们的房间就可以叫变量。他可以住人
- 变量名：我们通过房间号可以找到这个房间的人
- 变量值：入住的客人相当于我们的数据
- 数据类型：我们的房间分为高档，经济型住房等。不同类型的人住不同型号的房间。
变量在内存中存储也像我们的文件夹，每个数据存储在单独的抽屉内，每个抽屉有自己的标签用于查找数据。
小结
数据是放在内存中的，在内存中存取数据要明确三件事情：数据存储在哪里、数据的长度以及数据的处理方式。
变量名不仅仅是为数据起了一个好记的名字，还告诉我们数据存储在哪里，使用数据时，只要提供变量名即可；而数据类型则指明了数据的长度和处理方式
变量的使用
声明
int item;//类型：（int）,变量名：（item）声明变量必需声名其变量名和类型，也可给其初始值（非必需）。
赋值
item = 100;//使用=赋值变量使用=对其赋值，也可以直接在声明时赋值。
变量的存储
计算机的数据是以二进制存储的，其最小的存储单位是一个位(1bit)。其值只有两个真（true）和假(false)。如果要存储更大的数据就使用更多的基本单元（位）来表示更大的数据。
如下图所示：为数据在内存中的表现形式。
其中最小单位为位（bit），每8个位组成一个字节（Byte），每两个字节为一个字（word）
计算机的数据大小通常以字节（byte）为单位
1byte =8bit、1kb = 1024byte、1M =1024 kb
变量的类型
数据类型 | 描述 | 值范围 | 例子 |
bool （布尔） | 布尔变量只有两个值 true(真)、false（假） | 1 bit(位) | bool state= false; |
byte (字节) | 一个字节存储一个8位无符号数字 | 0~255 | byte var = 10; |
char （字符） | 用于储存字符型值 ，请参阅ASCII码表 | ASCII码表 | char var = ‘a’; |
int (整型) | 整型是数字存储的主要数据类型（2字节） | -32,768~32,767(16位) -2,147,483,648~2,147,483,647（32位） 不同主板不同，但至少16位 | int var = 10; |
long (长整型) | 4字节整数 | 2,147,483,648~2,147,483,647（32位） | long var =4000000L;① |
float (浮点) | 存储小数(4字节)6位小数 | 1.2E-38 ~ 3.4E+38 | float var = 0.05; |
double (双精度浮点) | 存储小数（8字节②） | 2.3E-308 ~1.7E+308 | double var = 1.2e12;③ |
short (短型) | 2字节数据 | -32,768 到 32,767 | short var =100; |
word (字) | 至少2字节无符号数据 | 0~65535 | word var = 2000; |
String (字符串)④ | 连续的字符数据 | 无长度限制 | String str = “Hello world!” |
①在赋值常量或计算时在后面加上‘L’以表示此常量为长整型。
②在UNO上double类型和float类型都为4字节，其精度相同。
③串口打印数据时，其值的范围需要在-4294967040.0~4294967040.0之间，否则会打印‘ovf’
④字符串类型可用char数组代替，以NULL(’\0’)终止（char受数组大小限制，而String类型是受长度限制）
上表中包含了常用的数据类型，C中还有许多 其它类型的数据
如unsigned char 、unsigned int、unsigned long其字节数与char、int、long相同。unsigned即表示无符号。（有符号变量使用最高位表示数据的正负）。如unsigned int 即无符号整数（2字节），其范围为0~65535（int范围为-32,768~32,767）。
同理uint8_t、uint16_t、uint32_t、uint64_t即表示无符号8、16、32、64位整数。
类型转换
不同数据类型之间要进行数据运算或者赋值时就需要进行数据转换。
隐式转换
赋值时如果支持类型转换，程序内会默认隐式转换。如下图中。把浮点数赋值给整数型变量。其默认会把浮点数转换为整数，然后赋值给变量。
运算中的隐式转换
如下面的程序输出结果为5，在其运算时使用浮点运算，最后将结果转换为整型。
void setup() {
int a=10;
float b =0.5;
int x= a*b;
Serial.begin(9600);
Serial.println(x);//输出结果为：5
}
void loop() {
}
隐式转换规则
1.若任意一个操作数的类型为long double，则表达式中其他操作数都转化为long double类型；
2.否则，若任意一个操作数的类型为double，则表达式中其他操作数都转化为double类型；
3.否则，若任意一个操作数的类型为float，则表达式中其他操作数都转化为float类型；
4.否则，若任意一个操作数的类型为unsigned long int，则表达式中其他操作数都转化为unsigned long int类型；
5.否则，若任意一个操作数的类型为long int，其他操作数中有unsigned int， 如果long int能容纳unsigned int所有的值，那么unsigned int转化为long int类型，如果long int不能容纳unsigned int的值，那么所有的类型都转化为long int类型；
6.否则，若任意一个操作数的类型为long int，则其他操作数都转化为long int类型；
7.否则，若任意一个操作数的类型为unsigned int，则其他操作数都转化为unsigned int。
看起来比较复杂其实总结一下
long duble > double > float > unsigned long > long int >
void setup() {
unsigned int a = 5;
int b = -1;
int c = 0;
int d = -5;
(d > b + a) ? (c = 1) : (c = -1);
Serial.begin(9600);
Serial.println(c);
}
void loop() {
}上图中程序输出为：1
b+a结果被转换unsigned int 然后再进行比较，比较的时候会把d转换为unsigned int。d的值为-5转换后其值为：65531
隐式转换存在许多便利之处，但使用不当产生的错误很难排除，所以在使用时要特别注意。如产生上图中的不可意料的结果。为防止这种情况发生。最好是使用相同的数据类型进行运算（特别是在有无符号变量上容易出现这种状况）。
为防止出现上图所示的错误我们把b+a的结果转换为int类型与变量b进行比较，下图中结果输出：-1
void setup() {
unsigned int a = 5;
int b = -1;
int c = 0;
int d = -5;
(d > int(b + a)) ? (c = 1) : (c = -1);
Serial.begin(9600);
Serial.println(c);
}
void loop() {
}强制转换
数据类型转换中要注意的事项
范围超出错误
转换错误并不会在程序编译时候报出。
从一个范围大的变量转换到范围小的变量，如果变量的值超出会产生未知的数据。
被转换的值不正确
如果被转换的值不正确将产生未知结果
无符号转有符号
无符号整数转换为整数如果超出范围则会产生未知结果
使用一个更大范围的变量存储
