char字符类型

char类型不仅仅可以存储-128~127范围内的整数，更普遍的用法是存储一个字符。

一、字符串、字符、ASCII表

前面我们输出"Hello World"，称"Hello World"是一句话，或者是一段文本，更专业的称谓是字符串。字符串就是有顺序的若干符号“串”在一起组成的文本，字符串中的每个符号就是字符。字符串"Hello World"中的字符依次是'H'、'e'、'l'、'l'、'o'、' '（空格）、'W'、'o'、'r'、'l'、'd'。字符的书写方法是用英文单引号将符号括起来。

char类型不仅仅可以存储-128~127范围内的整数，更普遍的用法是存储一个字符，包括大小写英文字母、数字符号和英文标点符号以及一些特殊意义的字符（不包括任何汉字），这些字符和0~127的整数一一对应。

这个表展示了字符与十进制数一一对应的关系，称之为ASCII表（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）。第0个到第31个字符（也是十进制数0~31对应的字符）是控制字符（不可见字符），从第32个字符开始，每个整数对应一个打印字符（英文标点符号、数字、大小写字母等）。

仔细分析ASCII表，会发现字符与整数对应关系有以下特点：

1. 大写字母'A'与十进制数65对应，更普遍地，大写字母'A'~'Z'与十进制数65~90连续一一对应
2. 小写字母'a'与十进制数97对应，更普遍地，大写字母'a'~'z'与十进制数97~122连续一一对应
3. 数字字符'0'与十进制数48对应，更普遍地，数字字符'0'~'9'与十进制数48~57连续一一对应。需要注意的数字字符'0'与整数0不同，'0'是字符，0是int整数。例如字符串"result is 0"，最后一个字符是数字字符'0'。

现在应该清楚'A'、"A"、A的区别了吧？'A'是字符，"A"是只包含一个字符的字符串、A可以理解为变量。

同样的，'1'是字符，"1"是只包含一个字符的字符串、1是整数常量。

二、char字符的本质——char字符与整数的关系

char类型的本质就是一个-128~127范围的整数，只不过char类型0~127范围内的整数与ASCII表中的字符一一对应。正是这个特点，char字符与0~127范围内的整数可以混合使用（相互赋值），甚至相互运算。参见下面测试程序：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char ch1 = 'a';
	char ch2 = 'b';
    cout<<ch1<<" "<<ch2<<endl; 
    cout<<ch2-ch1<<endl;      //两个char运算，实际是对应的整数参加运算
    return 0;
} 

#include<iostream> 
using namespace std;
int main()
{
	//int整数65赋值给char变量ch，赋值后变量ch就是十进制数65对应的字符'A'
    char ch = 65; 
    cout<<ch<<endl;		//ch是字符'A'，但是输出时只会输出A，单引号不会输出
	
	//char+int，类型自动转换后结果是int，char变量ch对应十进制数65参加计算，输出66
    cout<<ch+1<<endl;
	
	//先计算ch+1，结果是66，赋值给char变量ch，ch变成十进制数66对应的字符'B'  
    ch = ch+1;
    cout<<ch<<endl;		//输出B
    return 0;
} 

#include<iostream> 
using namespace std;
int main()
{
	//char字符'A'赋值给int变量，赋值后变量n就是字符'A'对应的十进制数65
    int n = 'A'; 
    cout<<n<<endl;		 //输出65
	cout<<(char)n<<endl;   //输出A（将int强制转换成char） 
	
	//char-int，类型自动转换后结果是int，'a'对应十进制数97参加计算，输出32
    cout<<'a'-n<<endl;
	  
    n = n+1;
    cout<<(char)n<<endl;   //输出B 
    return 0;
}

三、char数据程序示例

例1：英文字母。大家知道有26个英文字母，其中A是第一个字母，编写程序求出：

1. Q是字母表的第几个字母？
2. 第20个字母是哪一个？

思路：char字符'A'~'Z'对应的整数是连续的，而且char类型的变量支持与整数直接进行数学计算。

#include<iostream> 
using namespace std;
int main()
{
	//'A'是第1个字母，'Q'应该是第('Q'-'A'+1)个字母 
	int ans1 = 'Q'-'A'+1;
	
	//第n个字母是'A'+n-1，赋值给char类型变量 
	char ans2 = 'A'+20-1;
	cout<<ans1<<endl<<ans2<<endl; 
    return 0;
}

例2：将输入的大写字母转换成对应的小写字母。

• 输入格式：1个大写字母（竞赛编程时，不需要考虑运行时输入不满足题目输入格式的情况，例如这里不需要考虑万一输入的字符不是大写字母这样的情况；当然，如果是编写实用软件，那就需要考虑这些情况，例如发现输入的字符不是大写字母时给出错误提示）
• 输出格式：1个字符，也就是输入的大写字母对应的小写字母

思路：大写字母'A'~'Z'对应的整数是连续的，小写字母'a'~'z'对应的整数也是连续的，并且小写字母对应的整数大于大写字母。

#include<iostream> 
using namespace std;
int main()
{
	char ch1,ch2;
	cin>>ch1;
	ch2 = ch1+'a'-'A';
	cout<<ch2<<endl;
    return 0;
}

#include<iostream> 
using namespace std;
int main()
{
	char ch1,ch2;
	ch1 = getchar();
	ch2 = ch1+'a'-'A';
	cout<<ch2<<endl;
    return 0;
}

除了使用cin输入char字符外，还可以通过getchar()函数输入char字符赋值给char变量。

试一试：编写程序将输入的小写字母转换成对应的大写字母。

例3：使用转义字符'\n'实现换行效果。

观察ASCII表，会发现有一些特殊的转义字符，例如'\n'、'\r'、'\t'等。转义字符特殊的原因是书写的时候“明明”是两个符号（以\开头再加另外一个符号），其实却是一个字符。如果要表示字符\，需要使用'\\'。其中常用的'\n'是换行符，'\t'是制表符，通过一段程序来测试'\n'的用途：

#include<iostream> 
using namespace std;
int main()
{
    //字符串"Hello\nWorld\n"中出现了两次换行符'\n'
    cout<<"Hello\nWorld\n";

    //字符串"\n"中有且仅有一个字符——换行符'\n'
    cout<<123<<"\n"<<456<<endl;

    //直接输出换行符'\n'
    cout<<123<<'\n'<<456<<endl;
    return 0;
}

Hello
World
123
456
123
456

试一试：编写并运行下面程序，观察运行效果（确保可以听到计算机发出的声音）：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"Listen...\a";    //输出字符'\a'会发出声音
    return 0;
}