第 6 课：字符类型与 ASCII 码

前面我们存储的都是数（整数或小数），现在蛙蛙想存储字母，例如输入 k 这样的字母，他还是使用 int/double 进行输入输出，你觉得他能成功吗？他是这样写的：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    double a;
    cin >> a;
    cout << a;
    return 0;
}

在控制台上输入 k，蛙蛙发现结果竟然是 0，而不是他想输出的字母 k，这是为什么呢？

这是因为我们输入 k 时，cin >> a; 这行代码会出现输入错误。因为变量 a 是 double 类型，而输入的 k 并不是一个数，所以 cin 操作失败。

在这种情况下，a 的值不会被正确设置，它可能会保持其未初始化的值（通常是一个不确定的垃圾值），但有些编译器可能会将其初始化为 0，所以蛙蛙输出 a 时，就看到了 0。

为了帮助蛙蛙存储字母，氪町博士告诉他，想要保存字母，可以声明一个字符类型的变量。

所谓字符，就是指计算机中使用的字母、数字和符号，例如 26 个大小写英文字母、数字 0~9 和一些特殊的符号，如 #、@、+、- 等。

字符类型（char）是一种数据类型，和实数类型、整型类似，不同的是一个字符类型变量可存储的内容为单个字符。

6.1 ASCII 码

计算机其实是不能直接识别字符的，因此，字符不能直接存储在计算机中。

但是可以利用 ASCII 码（数字）来存储字符。简单来说，ASCII 码就相当于字符对应的数字编号，只要知道编号，就知道是哪个字符了。

举个小例子，在学校里，每个学生的个人信息都是通过学号来记录的，知道了这个学生的学号，就知道是哪个学生了，ASCII 码就类似于学生的学号。

常用字符的 ASCII 码

1. 数字字符：'0' 到 '9' 的 ASCII 码值分别为 48 到 57，即 '0' 的 ASCII 码是 48，'1' 的 ASCII 码是 49，以此类推。

2. 大写字母：'A' 到 'Z' 的 ASCII 码值分别为 65 到 90，即 'A' 的 ASCII 码是 65，'B' 的 ASCII 码是 66，以此类推。

3. 小写字母：'a' 到 'z' 的 ASCII 码值分别为 97 到 122，即 'a' 的 ASCII 码是 97，'b' 的 ASCII 码是 98，以此类推。

ASCII 码实例说明

要声明一个字符类型的变量 a，并赋值为 k，即 char a = 'k';。

这里字符类型变量 a 存储的就是代表字符 k 的 ASCII 码 107，而不是字符 k 本身。

6.2 字符类型

• 定义格式：char a; // （数据类型）（变量名）
• 赋值：a = 'k'; // 将字符 k 赋值给变量 a
• 输入：cin >> a;
• 输出：cout << a;

注意

1. 字符类型变量的输入和输出均与整数类型、实数类型一致。

2. 在控制台输入的时候直接输入字符即可，但是赋值的时候不能忘记字符两边的单引号，比如上面的赋值 a = 'k'。

例 1：巧克力上的字母

蛙蛙爸爸出差回来，给蛙蛙带回来一些美味的巧克力。细心的蛙蛙发现，每块巧克力上面都刻着一个字符。他想把巧克力上的字符记录下来，经过一番操作，他记录了两个字符。

【输入格式】输入一行，两个字符。

【输出格式】输出一行，两个字符，用空格隔开。

【输入样例】l v

【输出样例】l v

解析

1. 定义变量。首先定义两个 char 类型的变量，char 类型用于存储单个字符。

2. 字符输入。通过 cin 语句，输入这两个变量。

3. 字符输出。最后通过 cout 进行输出，按照顺序先输出第一个变量对应的字符，然后输出一个空格（通过 " " 来表示一个空格字符），接着输出第二个变量对应的字符。

参考代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char a,b; // 声明两个字符类型的变量 a 和 b
    cin >> a >> b; // 输入两个字符，并将其分别保存到 a 和 b 中
    cout << a << " " << b;
    return 0;
}

6.3 字符转换成 ASCII 码

字符是 char 类型，而 ASCII 码是 int 类型，想要输出字符相对应的 ASCII 码，需要把 char 类型转换成 int 类型。比如输入一个字符 k，输出它的 ASCII 码 107。氪町博士准备教大家两种转换的方法。

方法一：先声明一个整型变量，再将字符赋值给整型变量进行转换。

char a = 'k';
int x;
x = a;
cout << x;

方法二：直接进行强制类型转换。

char a = 'k';
cout << (int)a;

例 2：字符对应的 ASCII 码

蛙蛙已经记录完了巧克力上的字符，他还想知道字符所对应的 ASCII 码。现在他拿出两个字符，请你输出它们所对应的 ASCII 码的值。

【输入格式】输入一行，用空格隔开的两个字符。

【输出格式】输出一行，两个字符所对应的 ASCII 码的值，用空格隔开。

【输入样例】m 3

【输出样例】109 51

解析

1. 先定义两个 char 类型的变量，用来存储需要输入的两个字符。

2. 使用 cin 语句进行输入操作，依次读取输入的两个字符并赋值给对应的变量。例如，当输入 m 3 时，cin 会先把字符 m 赋给第一个变量，再把字符 3 赋给第二个变量。

3. 在 C++ 里，字符类型的变量可以直接当作整数来使用，因为其存储的就是 ASCII 码的整数值。所以可以直接通过声明 int 类型的变量来存储字符，即可得到字符所对应的 ASCII 码值，也可以进行强制类型转换。

4. 输出两个字符类型的变量所对应的 ASCII 码值，用空格隔开。

参考代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char a,b;
    cin >> a >> b;
    cout << int(a) << " " << int(b);
    return 0;
}

6.4 ASCII 码转换成字符

ASCII 码是 int 类型，而字符是 char 类型，所以要输出字符，需要把 int 类型转换成 char 类型。与字符转换为 ASCII 码类似，这里氪町博士还是教大家两种方法。

方法一：先声明一个字符类型变量，再将整数赋值给字符类型变量进行转换。

int a = 107;
char b;
b = a;
cout << b;

方法二：直接进行强制类型转换。

int a = 107;
cout << (char)a;

例 3：转校生的姓名

班级里新来了一个转校生，蛙蛙想知道他叫什么名字，但是转校生只告诉他两个数，让他猜自己的姓名的首字母，如果猜对了，就送蛙蛙一份小礼物。已知他的姓名只有两个汉字。

【输入格式】输入一行，两个整数。

【输出格式】输出一行，以这两个整数为 ASCII 码的字母，用空格隔开。

【输入样例】108 99

【输出样例】l c

解析

1. 先定义两个 int 类型的变量，用于接收输入的两个整数，再通过 cin 语句输入这两个整数。

2. 然后将两个 int 类型的值转换为字符。在 C++ 中，要将整数转换为对应的 ASCII 码字符，可以使用类型转换操作。直接通过声明 char 类型的变量存储 ASCII 的值，即可得到 ASCII 所对应的字符，也可以进行强制类型转换。

3. 最后通过 cout 语句直接输出两个 int 类型的变量所对应的字符，用空格隔开。

参考代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a,b;
    cin >> a >> b;
    cout << char(a) << " " << char(b);
    return 0;
}

6.5 字符的算术运算

字符类型是可以直接进行算术运算的，计算机进行计算的时候会自动对字符所对应的 ASCII 码的值进行相应的运算，比如：

char b = 'a';
cout << b + 2;

计算的是字符 a 的 ASCII 码与 2 相加的值，所以结果是 99。两个字符也可以直接进行运算，比如：

cout << 'B' - 'b';

计算的是两个字符的 ASCII 码相减的值，结果是 32。

例 4：补习班的座位

蛙蛙和 A 同学想进一步提升自己的成绩，于是一起报了同一个培优班。培优班在开课之前给每位学生都分配了一个字符，学生通过这个字符能够找到座位。

但来到班级后，同学们发现座位上都是数字。老师告诉他们，数字是字符对应的 ASCII 码，他们需要解密来找到自己的座位。蛙蛙想找到两人的座位，并想知道他的座位号比 A 同学大多少。

【输入格式】输入一行，两个用空格隔开的字符。

【输出格式】输出两行。第 1 行为两个字母所对应的 ASCII 码，以空格隔开；第 2 行为第一个字符比第二个字符大了多少。

【输入样例】b a

【输出样例】

98 97
1

解析

1. 首先，程序使用 cin 从标准输入读取两个字符，存储在变量 a 和 b 中。

2. 接着，使用 (int)a 和 (int)b 将字符 a 和 b 转换为它们对应的 ASCII 码，并将结果输出，用空格分隔。

3. 最后，将字符 a 和 b 转换为 int 类型后进行减法运算，得到它们的 ASCII 码的差值。也可以直接将字符 a 和 b 相减，并将结果输出。注意输出差值前要先使用 endl 换行。

参考代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char a,b;
    cin >> a >> b;
    cout << (int)a << " " << (int)b << endl;
    cout << a - b;
    return 0;
}

6.6 大小写字母转换

根据 6.1 节中常用字符的 ASCII 码值，我们得知小写字母 a 的 ASCII 码值是 97，大写字母 A 的 ASCII 码值是 65，它们的差值是 32。

也就是说小写字母比对应大写字母的 ASCII 码的值大 32。所以要将小写字母转换为大写字母，只需要将其减去 32，再转换为字符类型即可。

比如我们想要输出字符 h 对应的大写字母，可以这样写：

cout << char('h' - 32);

如果我们要将大写字母转换为小写字母，只需要将其加上 32，再转换为字符类型即可。比如我们要输出字符 F 对应的小写字母，可以直接写为：

cout << char('F' + 32);

总结：将小写字母转为大写字母，直接减 32 即可；将大写字母转为小写字母，直接加 32 即可。