让变量参与计算，
并知道结果从何而来。

• 区分变量、运算符、表达式和赋值语句。
• 预测整数除法、余数、浮点除法和括号影响下的结果。
• 解释为什么强制转换应发生在除法之前，并避免除以零和有符号溢出。
• 运行示例、修改一处再编译，并解释结果。

第 02 课用 int sample_count = 3; 保存一个整数。sample_count + 1 把变量、常量和 + 运算符组合在一起，是一个表达式；它求值得到一个结果。把该结果放进变量时，才需要赋值：

int sample_count = 3;
int next_count = sample_count + 1;

第一行创建并初始化变量；第二行先求右侧表达式的值，再用结果初始化 next_count。单独计算 sample_count + 1 不会自动改变 sample_count。

建立 lesson03.c，先预测三行输出，再编译。这里的 25 是四次采样值的总和，示例只演示数值运算。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int total = 25;
    int count = 4;
    int whole = total / count;
    int remainder = total % count;
    double average = (double)total / count;
    int normal = total + 2 * count;
    int grouped = (total + 2) * count;

    printf("whole=%d remainder=%d\n", whole, remainder);
    printf("average=%.2f\n", average);
    printf("normal=%d grouped=%d\n", normal, grouped);
    return 0;
}

gcc -std=c11 -Wall -Wextra lesson03.c -o lesson03.exe
./lesson03.exe

gcc -std=c11 -Wall -Wextra lesson03.c -o lesson03
./lesson03

预期输出：

whole=6 remainder=1
average=6.25
normal=33 grouped=108

修改并保存源码后要重新编译，再运行新生成的程序。运行旧的可执行文件不会自动反映源码变化。

total = 25 与 count = 4

两个变量都具有 int 类型；值分别表示总和和样本数。

whole = total / count

两个操作数都是整数，所以先进行整数除法；25 除以 4 的商向零截断得到 6。

remainder = total % count

整数余数为 1；25 可以写成 6 × 4 + 1。

average = (double)total / count

先将 total 转为浮点类型，另一个操作数参与转换，随后做浮点除法，得到 6.25。

normal 与 grouped

前者先做乘法：25 + (2 × 4) = 33；后者括号先组合加法：(25 + 2) × 4 = 108。

三条 printf

%d 对应 int；%.2f 对应 double，显示两位小数。格式必须与传入的实际类型匹配。

% 的两个操作数必须是整数类型。要获得带小数的结果，使用浮点操作数，例如 7.0 / 3；实际浮点值一般是近似值。

C11 中，整数相除得到整数，商的小数部分向零截去：7 / 3 为 2，-7 / 3 为 -2。对于除数不为零且商可表示的情况，(a / b) * b + a % b == a 成立，所以 -7 % 3 为 -1。余数并不总是非负。

表达式中混用整数与浮点数时，会按 C 的类型转换规则确定计算类型。这里 (double)total 先得到一个 double 值，除法因此按浮点类型进行。比较这两行：

double a = (double)total / count;  /* 6.25 */
double b = (double)(total / count); /* 6.00 */

第二行先算括号内的整数除法，得到 6；随后转成 6.0，已经截掉的小数不会回来。转换表达式不会改变 total 本身的类型和值。

反方向把浮点值转换成整数时，小数部分会向零截去；目标整数类型还必须能够表示转换后的值。整型宽度因实现而异，需要看目标平台资料，不要假定所有计算都不会超出范围。

乘法、除法和余数运算的优先级高于加减；同一层级的这些运算符按左结合方式组织。例如 12 / 3 * 2 按 (12 / 3) * 2 解释，得到 8。需要改变分组时明确加括号。

优先级和结合性决定表达式怎样组合，并不普遍保证子表达式按从左到右的顺序执行。避免在同一表达式中对同一个变量做多个相互依赖的修改；把复杂计算拆成几条清晰的语句更容易检查。

有符号整数计算超出其类型可表示的范围会产生未定义行为，不能依赖它“回绕”。<limits.h> 中的 INT_MIN 和 INT_MAX 可用于查看当前实现的 int 范围。无符号整数运算则遵循该类型规定的模运算，但这仍可能导致不符合需求的结果。

检查分母、范围和中间结果。例如求平均值前先确认样本数不为零；大量数据求和时，不只检查最终结果，也要考虑加法过程是否会超出类型范围。程序有警告时先理解并修复；没有警告也不证明所有输入都安全。

1. 不运行也能解释 25 / 4、25 % 4 和浮点平均值的区别。
2. 能说明括号改变分组，优先级并不等同于普遍的求值顺序。
3. 能指出零除数和有符号溢出的风险，并完成三道练习。

• GNU C 手册 · Basic Arithmetic ↗基本算术和分组
• GNU C 手册 · Division and Remainder ↗整数除法与余数
• GCC · Warning Options ↗编译警告及其适用范围