第4章 基本數(shù)據(jù)類型

本章將重點介紹C語言提供的三組基本數(shù)據(jù)類型的使用，包括：整型、字符型和浮點型。C語言的其他高級數(shù)據(jù)類型實質(zhì)上都可以視為這些基本數(shù)據(jù)類型的組合。通過本章的學(xué)習(xí)，要掌握以下知識：

• 各種整型數(shù)據(jù)類型的使用；
• 各種字符型數(shù)據(jù)類型的使用；
• 各種浮點型數(shù)據(jù)類型的使用；
• 使用 printf 函數(shù)和 scanf 函數(shù)處理各種類型的數(shù)據(jù)；
• 使用 typedef 自定義數(shù)據(jù)類型；
• 限定詞 const 和volatile的使用。

4.1 整型數(shù)據(jù)類型

C語言定義了4種整型數(shù)據(jù)類型以表示不同大小的整數(shù)數(shù)值。

• short int:短整型
• int:整型
• long int:長整型
• long long int:長長整型

本節(jié)將介紹各種整型數(shù)據(jù)類型的字節(jié)長度、整型常量和整型變量的使用，以及使用整型類型的存儲方式和范圍。

4.1.1 字節(jié)長度

在不同的編譯器和不同的硬件環(huán)境中，整型數(shù)據(jù)類型的字節(jié)長度可能不同，但是都具有以下關(guān)系：short int 型的長度不大于 int 型的長度，int 型的長度不大于 long int 型的長度，long int 型的長度不大于 long long int 型的長度。

【范例4-1】 輸出各整型的字節(jié)長度，實現(xiàn)方法如示例代碼4-1所示。

示例代碼4-1

#include <stdio.h>int main(void){printf("sizeof(short int) = %d\n, sizeof(short int)"); /*輸出short int型的字節(jié)長度*/printf("sizeof(int) = %d\n, sizeof(int)"); /*輸出int型的字節(jié)長度*/printf("sizeof(long int) = %d\n", sizeof(long int)); /*輸出long int型的字節(jié)長度*/printf("sizeof(long long int = %d\n)", sizeof(long long int)); /*輸出long long int型的字節(jié)長度*/return 0; }

【代碼解析】程序中是用來字節(jié)操作符sizeof，其使用方式為： sizeof（數(shù)據(jù)類型）

sizeof 的作用是得到數(shù)據(jù)類型所占空間，以字節(jié)為單位。括號中也可以是變量、常量或其他表達(dá)式。

4.1.2 符號修飾符

C語言中，signed 和unsigned 稱為符號修飾符，可以用來作為上面四種整型數(shù)據(jù)類型的前綴，以組成有符號整數(shù)和無符號整數(shù)。帶signed 前綴的數(shù)據(jù)類型和沒有符號修飾的整型一樣，都可以表示所有的整數(shù)；而帶unsigned 修飾的數(shù)據(jù)類型都只能用來表示無符號數(shù)，即非負(fù)整數(shù)。

符號修飾符不會改變數(shù)據(jù)類型的字節(jié)長度，所以signed 和unsigned 型所能表示的整數(shù)個數(shù)是一樣的，但是它們表示的整數(shù)范圍是不同的。

4.1.3 整型常量

整型常量是指用以表示整型數(shù)值的常量，有四種。每種分為有符號型和無符號型。

4.1.4 整型變量

整型變量是指用以存儲整型數(shù)值的變量，有四種。每種分為有符號型和無符號型。

4.1.5 存儲方式

整型按照存儲方式和數(shù)值區(qū)間的不同，可分為兩大類：有符號整型和無符號整型。有符號整型在內(nèi)存中的存儲分為兩部分：符號部分和數(shù)值部分。

符號部分占1位。0為非負(fù)數(shù)，1為負(fù)數(shù)。其余部分都屬于數(shù)值部分，整數(shù)變量的數(shù)值以二進(jìn)制的形式存放在該部分中。而無符號整型的存儲方式相對簡單，只有數(shù)值部分。

4.1.6 數(shù)值范圍

不同整型數(shù)據(jù)的字節(jié)長度不同，因此，它們可表示的數(shù)值范圍也是不同的。

4.2 字符型數(shù)據(jù)類型

C語言中的字符型數(shù)據(jù)只有一種，即 char 型數(shù)據(jù)類型。使用符號修飾符還可以得到無符號字符型和有符號字符型。

4.2.1 字節(jié)長度

在C語言標(biāo)準(zhǔn)中，char 型的字節(jié)長度被定義為1，即8位。

4.2.2 字符常量

字符常量，即用以表示字符的常量。C語言中的字符常量都包含在單引號中，單引號內(nèi)具體的內(nèi)容可以分為兩種。

單個字符：單個字符常量是指單引號內(nèi)只含一個字符的常量。

轉(zhuǎn)義字符：以反斜杠（\）開頭的轉(zhuǎn)義字符，其作用是把反斜杠后面的字符轉(zhuǎn)換為特定形式。

4.2.3 字符變量

字符變量是用于存儲字符型數(shù)值的變量。字符型變量也有兩種：有符號型和無符號型。對字符型變量有兩種賦值方式。一種是字符常量，另一種是整型數(shù)值賦值，整型數(shù)值會自動轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的ASCII碼賦值給字符變量。
（此處易忽略）比如： char c1 = 97; 此處97為ASCII值，對應(yīng)的控制字符為‘a(chǎn)’

【范例4-7】展示字符型變量的使用，實現(xiàn)方法如示例代碼4-7所示。

示例代碼4-7

#include <stdio.h> #include<stdlib.h> //為了解決VS2013閃退加的int main(void) {char c1 = '\n';unsigned char c2 = '\t';char c3 = 49;printf("c1 = [%c], [%d]\n", c1, c1);printf("c2 = [%c], [%d]\n", c2, c2);printf("c3 = [%c], [%d]\n", c3, c3);system("pause"); //為了解決VS2013閃退加的return 0; }

【運行結(jié)果】程序運行后，得到結(jié)果如圖4-10所示。

圖4-10 字符型變量的使用

【代碼解析】轉(zhuǎn)義字符‘\n’的作用是換行，第一個printf函數(shù)里的 %c 處會替換為 ‘\n’，輸出到終端上則會替換為換行；%d則為 c1 的 ASCII 碼值代替。轉(zhuǎn)義字符 ‘\t’ 的作用為水平制表，第二個 printf 里的%c 會替代 ‘t’， 輸出到終端上，則替代為水平制表（即跳到下一個Tab位置），%d 同樣被 c2 的 ASCII 值代替。數(shù)值 49 對應(yīng)的 ASCII 碼為’1’，第三個 printf 里的%c 將替代為‘1’，%d 將替代為整數(shù)49。

4.2.4 存儲方式

字符型數(shù)據(jù)類型的存儲方式和整型十分相似。

• 有符號字符型和有符號整型一樣，最高位為符號位，其余部分都屬于數(shù)值部分，其值等于該字符型數(shù)據(jù)的數(shù)值的絕對值。

• 無符號字符型只含數(shù)值部分。

4.3 浮點型數(shù)據(jù)類型

C語言共定義了三種浮點型數(shù)據(jù)類型來表示不同精度和不同數(shù)值范圍的浮點數(shù)。

• Float：單精度型；
• Double：雙精度型；
• long double：長雙精度型。

本節(jié)先討論字節(jié)長度，再討論浮點型常量和變量的使用，最后討論各個浮點型數(shù)據(jù)類型的精度、數(shù)值范圍和存儲方式。

4.3.1 字節(jié)長度

規(guī)定：float 型不大于 double 型，double 型不大于 long double 型。在不同編譯器和不同硬件環(huán)境下，各類型的字節(jié)長度有所變化。Visual C++ 2005 環(huán)境下，float 型字長為 4 字節(jié)，即 32 位；double 型和 long double 型字長為 8 字節(jié)，即 64 位。

4.3.2 浮點型常量

浮點型常量是用以表示浮點數(shù)值的常量。C語言中的浮點型數(shù)值默認(rèn)為雙精度類型，可以使用 f 或 F 作為后綴得到單精度型常量，或使用 l 或 L 作為后綴得到長雙精度常量。它們的表示有小數(shù)和指數(shù)兩種形式。

• 小數(shù)形式的示例有：1500.13/3.1415926、-0.007。
• 指數(shù)形式有三部分：數(shù)值1、e 或 E、數(shù)值2，其值等于（數(shù)值1）×（10
  的（數(shù)值2）次方）。上述小數(shù)形式的示例用指數(shù)形式表示依次為：1.50013e3、31415.926E－4、－0.7e3，中間的e大小寫均可。
• 浮點型常量的整數(shù)部分為 0 時，省略整數(shù)部分的 0 也是合法的，比如：－0.007 可以寫為－.007，－0.7e3可以寫為－.7e3。
• 指數(shù)形式中，e 前面必須為數(shù)字，也必須有數(shù)字；e 后面必須為整數(shù)，也必須有整數(shù)。

4.3.3 浮點型變量

浮點型變量是用以存儲浮點型數(shù)值的變量。三種浮點型變量定義變量的形式：

• float f ;
• double d ;
• long double ld ;

printf 函數(shù)與 scanf 函數(shù)處理浮點型數(shù)據(jù)的格式如下表所示：

數(shù)據(jù)類型字節(jié)長度精度數(shù)量級范圍（10的次方）printf 和 scanf 格式

float（f）	4	7	-38 ~ 38	%f
double	8	約16	-308 ~ 308	%f
long double（l）	12	約19	-4932 ~ 4932	%llf

4.3.4 精度

不同浮點型的精度不同，精度從低到高依次為 float 型、double 型和 long double 型。精度是指精確到小數(shù)點后的位數(shù)，位數(shù)越多，精度越高。

4.3.5 數(shù)值范圍

不同浮點型可表示的數(shù)值范圍也不同，由于浮點型在內(nèi)存中是以科學(xué)計數(shù)法的方式來存儲的，其數(shù)值范圍只能使用數(shù)量級范圍來表示。可表示的數(shù)量級范圍從小到大依次為 float 型、double 型和 long double 型。

4.3.5 存儲方式

以 Linux 下的 GCC 3.2.2 的實現(xiàn)為例，討論浮點型的存儲方式。

1.符號位：浮點型的符號位只有一位，為其最高位。如果該位為1，則表示其為負(fù)數(shù)；如果該位為0，則表示其為非負(fù)數(shù)。

2.指數(shù)位：浮點型的指數(shù)為以補(bǔ)碼形式存儲，其科學(xué)計數(shù)法表示形式的指數(shù)部分。指數(shù)位決定浮點型可存儲的數(shù)值范圍。但，真正的指數(shù)值為該類型的偏差值減去該存儲值的結(jié)果。每種類型的偏差值是固定的。

3.基數(shù)位：基數(shù)位是浮點型的最后一部分，其位數(shù)決定了精度。

4.4 用戶自定義類型

除了C語言自帶的數(shù)據(jù)類型外，程序員還可以使用關(guān)鍵字 typedef 定義數(shù)據(jù)類型。

標(biāo)準(zhǔn)形式： /*typedef 原數(shù)據(jù)類型 新數(shù)據(jù)類型 */

如：typedef char myChar;
使用 typedef 可以簡化復(fù)雜的類型聲明；提高程序的可維護(hù)性和可移植性；自定義數(shù)據(jù)類型集。

4.5 限定詞 const 與 volatile

它們是兩個數(shù)據(jù)類型限定詞，均在變量定義中使用。使用 const 的形式如下：

const 數(shù)據(jù)類型名 變量名 = 初始值；

或者：數(shù)據(jù)類型名 const 變量名 = 初始值；

使用 const 變量有以下好處：提高程序的可讀性；提高程序的可維護(hù)性；避免只讀變量被意外修改；提高程序效率。

使用 volatile 告訴編譯器其修飾的變量是隨時可能變化的，編譯器優(yōu)化時必須每次都重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。volatile 無須初始化，標(biāo)準(zhǔn)使用形式為：volatile 數(shù)據(jù)類型名 變量名；
或：數(shù)據(jù)類型名 volatile 變量名；
volatile 限定詞的主要目的是提示編譯器，每次讀取器數(shù)據(jù)時，都會老老實實地從內(nèi)存中讀取，不會對其優(yōu)化，在多線程環(huán)境下經(jīng)常使用 volatile 變量。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的21天学通C语言-学习笔记（4）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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