C 语言中的量值与数据
量值可以被粗略地分为变量（variable）与常量（constant），其中变量是指值可以在整个应用程序的生命周期中被多次改变的量；而常量则与之相反，在被定义后便无法被再次修改。
变量
C 语言为我们提供了众多的语言关键字（keyword）以用来定义相应类型的数据。比如在下面这个例子中，我们通过以下几步成功定义了多个变量：
- 使用 int 等关键字，来指定数据的具体类型；
- 为该数据设置一个名称；
- 通过 “=” 赋值运算符为该数据设定具体的值。
int x = -10; // 定义一个整型变量；
char y = 'c'; // 定义一个字符变量；
double z = 2.0; // 定义一个双精度浮点变量；C 语言中变量类型占用的具体字节大小，还与程序运行所在的硬件体系结构紧密相关，这也是 C 语言与其他高级编程语言有所不同的地方。
C 语言最初被设计时，高效性就是设计者考虑的一个主要因素。因此 C 标准委员会在考虑语言设计时，会参考来自于底层硬件体系的某些因素。比如，C 标准中规定，int 类型的大小为执行环境架构体系所建议的自然大小。所谓自然大小，可以简单理解为：对于该大小的数据，硬件体系能够以最高的效率进行处理。因此，硬件体系不同，对应的自然大小便也不同，这也就意味着同一种 C 变量类型在不同硬件体系上可能会有着不同的大小。
除了可以为变量指定不同的数据类型外，同大多数其他静态类型语言类似，在 C 语言中，整型变量本身还需区分它们的“符号性（signedness）”。简单来说，其实就是两种情况：若类型仅可以存放正数，则为无符号（unsigned）类型；若正负数都可以存储，则为有符号（signed）类型。符号性上的区别有利于程序对某些特定的场景需求进行优化。
常量
在 C 语言中，通过内联方式直接写到源代码中的字面量值一般被称为“常量”。
用 const 关键字按照与定义变量相同语法定义的量，不也是常量吗？它与字面量常量有什么区别呢？
通常来说，在 C 语言中，使用 const 关键字修饰的变量定义语句，表示对于这些变量，我们无法在后续的程序中修改其对应或指针指向的值。因此，我们更倾向于称它们为“只读变量”，而非常量。当然，在程序的外在表现上，二者有一点是相同的：其值在第一次出现时便被确定，且无法在后续程序中被修改。
只读变量与字面量常量的一个最重要的不同点是，使用 const 修饰的只读变量不具有“常量表达式”的属性，因此无法用来表示定长数组大小，或使用在 case 语句中。常量表达式本身会在程序编译时被求值，而只读变量的值只能够在程序实际运行时才被得知。并且，编译器通常不会对只读变量进行内联处理，因此其求值不符合常量表达式的特征。
#include <stdio.h>
int main(void) {
const int vx = 10;
const int vy = 10;
int arr[vx] = {1, 2, 3}; // [错误1] 使用非常量表达式定义定长数组；
switch(vy) {
case vx: { // [错误2] 非常量表达式应用于 case 语句；
printf("Value matched!");
break;
}
}
}数据的存储形式
计算机在看待数据时，并不会区分其符号性，而符号性的差异仅体现在计算机指令操作数据时的具体使用方式上。
计算机不会区分数据的符号性，符号性的差异仅由计算机指令如何使用数据而定。比如在 C 语言中，当对某类型变量进行强制类型转换时，其底层存储的数据并不会发生实质的变化，而仅是程序对如何解读这部分数据的方式发生了改变。比如下面这个例子：
#include <stdio.h>
int main(void) {
signed char x = -10;
unsigned char y = (unsigned char)x;
printf("%d\n", y); // output: 246.
return 0;
}其中，有符号整型变量 x 会按照位模式 1111 0110 的补码形式存放有符号数 -10，而如果将该序列按照无符号整数的位模式进行解读，则可得到如程序运行输出一样的结果，即无符号整数值 246。 总之，程序在进行强制类型转换时，不会影响其底层数据的实际存储方式。
在 C 语言中，关于数据使用还有一个值得注意的问题：变量类型的隐式转换（Implicit Type Conversion）。C 语言作为一种弱类型语言，其一大特征就是在某些特殊情况下，变量的实际类型会发生隐式转换。
#include <stdio.h>
int main(void) {
int x = -10;
unsigned int y = 1;
if (x < y) {
printf("x is smaller than y.");
} else {
printf("x is bigger than y."); // this branch is picked!
}
return 0;
}实际上，在上面的代码中，程序逻辑在真正进入到条件语句之前，变量 x 的类型会首先被隐式转换为 unsigned int ，即无符号整型。而根据数据类型的解释规则，原先存放有 -10 补码的位模式会被解释为一个十分庞大的正整数，而这个数则远远大于 1。
同整数一样，C 语言在对浮点数进行类型转换时（无论隐式还是显式），也都不会对底层存放的浮点数据进行改动，而只是将对应位序列的解释方式从浮点数改为了其他方式。在 C 语言中，双精度浮点类型 double 具有作为隐式类型转换的最高优先级。当在一个表达式中存在该类型的变量时，计算机会首先将其他参与变量均转换为该类型，然后再进行表达式求值。
数据的存储位置
在 C 语言中，通过不同的语法形式，我们可以定义具有不同数据类型的变量，这些变量按照其定义所在位置，可以被划分为局部变量、全局变量。进一步地，通过添加 static 关键字，可以将变量标记为静态类型，以延长变量的生存期，并限定其可见范围为当前编译单元，即当前所在源文件；通过添加 register 关键字，还可以建议编译器将变量值存放到寄存器中，以提升其读写性能。
对于上面提到的这些变量形式，其可能的数据存放位置均不尽相同。根据变量定义时使用的不同语法形式，我总结了变量数据的可能存放位置，如下表所示：
需要注意的是，表格里和这一讲后面提到的以 “.” 作为开头的标识，都指代对应的 Section 结构。
- 初始化的全局变量和静态变量：这类变量的值具有与应用程序同样长的生命周期，其值通常会被存放到进程 VAS（Virtual Address Space，虚拟地址空间）内的 .data 中。应用程序在被正常加载和运行前，需要首先将应用程序代码，及其相关依赖项的数据映射到内存中的某个位置，这段包含有应用程序正常运行所必备数据的内存段即进程的 VAS。像 .data 等以 “.” 开头作为标记的 Section 结构，都代表着该内存段中的某个具体位置，这些 Section 结构都为应用的正常运行提供了各方面支持。
- 局部变量：一般来说，这些变量将被存放在寄存器或应用程序 VAS 的栈内存中，具体使用哪种方式则依赖于编译器的选择。
- 其他：未初始化的全局变量和静态变量，以及直接通过 malloc、calloc 等标准库函数创建的内存块中所包含的数据，其存放位置也有所不同。它们被分别存放到进程 VAS 的 .bss 以及堆内存中。不同类型常量数据的存储方式也会有所不同。如下表所示，由于常量本身的不可变特征，它们会按照数据的大小和类型被选择性存放到进程 VAS 的 .rodata 以及 .text 中。其中，.rodata 用于存放只读（Read-only Data）数据，而 .text 通常用于存放程序本身的代码。
一般的规律是，若内联的常量值较大，则会被单独存放到 .rodata 中保存，否则会直接内联到应用程序代码中，作为机器指令（比如最常见的 mov 指令）的字面量参数。
