C语言数据类型

一 .数据类型介绍

C语言中的数据类型分为两大类型：内置类型和自定义类型

          内置类型：字符型，整型，浮点型，布尔类型。

          自定义类型：数组，结构体-struct,枚举-enum,联合体-union。

1.字符型

        字符型数据包括字母，数字，运算符号，标点符号和其他符号，以及一些功能性符号。

        字符型用char作为标识符。字符型数据可以分为字符和字符代码两个部分。字符型常量必须用单引号括起来，字母作为字符型时，大小写是不等价的，并且字符型只允许单引号中有一个字符。如‘a'，’b' ......字符变量则是可以改变的字符量，用于储存和操作字符数据。

1. char//character
2. [signed] char//有符号的
3. unsigned char//无符号的

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2.整型

       整型在计算机编程中用于表示没有小数的部分的数值，分为有符号整型和无符号整型。有符号整型表示正整数，零和负整数。无符号整型则表示非负数。

      字符型就是8位数长整型，若是无符号整型，就只能表示0~255之间的正整数。有符号的整型，能表示-128~127之间的正整数和负整数。

1. //短整型
2. short [int]
3. [signed] short [int]
4. unsigned short [int]
5. //整型
6. [signed] int
7. unsigned int
8. //长整型
9. long [int]
10. [signed] long [int]
11. unsigned long [int]
12. //更长的整型
13. long long [int]
14. [signed] long long [int]
15. unsigned long long [int]

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3.浮点型

浮点型指的是小数，或者说是浮点数。在C语言中，它采用十进制，有两种形式：十进制形式和指数形式。

十进制形式

由0~9和小数点组成。如5.0，30.，.345等

指数形式

由十进制数，加阶码标志“e”或“E”以及阶码（只能为整数，可以带符号）组成。其一般形式为aEn（a为十进制，n为十进制整数）其值为a*10n 如：2.1E5，等于2.1*10的5次方。

浮点数可以使用后缀，后缀为“f”或“F”即表示该数为浮点数。如：234f

1. flot//单精度浮点型
2. double//双精度浮点型
3. long double//长双精度浮点型

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4.布尔类型

C 语⾔中原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型，是使⽤整数 0 表⽰假，⾮零值表⽰真。

在 C99 中也引⼊了 布尔类型 ，是专⻔表⽰真假的。为:

_Bool

布尔类型的使⽤得包含头⽂件

布尔类型变量的取值是： true 或者 false .

#define bool 

#define bool _Bool

#define false 0

#define true 1

 举个例子，当变量为真/假时。

1. #include <stdbool.h>
2. {
3. int main()
4. //创建一个变量表示真/假
5. _Bool flag = true;
6. if(flag)
7. {
8. printf("i like c\n");
9. }
11. return 0;
12. }

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1. #include <stdbool.h>
2. int main()
3. {
4. //创建一个变量表示真/假
5. _Bool flag = false;
6. if (flag)
7. {
8. printf("i like c\n");
9. }
11. return 0;
12. }

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_Bool 也可以写成bool

5.各种数据类型的长度

每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度，使⽤不同的数据类型，能够创建出⻓度不同的变量，变量⻓度的不同，存储的数据范围就有所差异。

说起数据类型的长度，就不得不提到一个操作符， sizeof 。

sizeof即是一个关键字也是一个操作符。

是专门⽤来计算sizeof的操作符数的类型⻓度的，单位是字节。sizeof 操作符的操作数可以是类型，也可是变量或者表达式。

计算机中的单位：

• bit（比特）：二进制的缩写，二进制系统中每一个0或1就是一个位。例如32位计算机的CPU它一次就只能处理32位数据。
• Byte（字节）：8个二进制位 (bit)为一个字节 (B)，最常用的单位。一个英文字母（不分大小写）占一个字节的空间，一个中文汉字占两个字节的空间。
• KB（千字节）：简单理解为一千个B (字节)。
• MB（兆字节）：1024KB=1024*1024B=2^20B，一兆B（MB）等于2^20。
• GB（千兆字节）：1024MB=10241024KB=1024，1024*1024B=2^30B，一千兆B（GB）等于2^30。
• ......         

sizeof  操作符 

       sizeof 是⼀个关键字，也是操作符，专⻔是⽤来计算sizeof的操作符数的类型⻓度的，单位是字节。         sizeof 操作符的操作数可以是类型，也可是变量或者表达式。

1. sizeof( 类型 )
2. sizeof 表达式

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1.sizeof 的操作数如果不是类型，是表达式的时候，可以省略掉后边的括号的。 2’sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的，根据表达式的类型来得出⼤⼩。 3.sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。 size_t其实就是sizeof 的返回值的类型 它是一种无符号整型 sizeof 的返回值的类型可能是：

unsigned int               %u

unsigned long            %lu

unsigned long long   %llu

由于这么多类型，返回值，不方便。

这样不利于程序的可移植性。 C 语⾔提供了⼀个解决⽅法，创造了⼀个类型别名 size_t ，⽤来统⼀表⽰ sizeof 的返 回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型，可能是 unsigned int ，也可能是 unsigned long long 。 size_t                     %zd

数据类型长度

1. #include<stdio.h>
2. int main()
3. {
4. printf("%zd\n",sizeof(char));
5. printf("%zd\n",sizeof(_Bool));
6. printf("%zd\n",sizeof(short));
7. printf("%zd\n",sizeof(int));
8. printf("%zd\n",sizeof(long));
9. printf("%zd\n",sizeof(long long));
10. printf("%zd\n",sizeof(float));
11. printf("%zd\n",sizeof(double));
12. printf("%zd\n",sizeof(long double));
13. return 0;
14. }

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注：C语言规定：

sizeof (long) >= sizeof (int)

 所以long有时候是4个字节，有时候是8个字节。

同样有这种情况的还有：

sizeof (long double) >= sizeof (double)

sizeof 中的表达式不计算

举个实例

因为short类型的值为2

且sizeof不计算，所以n=4 

二 .signed 和 unsigned

C 语⾔使⽤ signed 和 unsigned 关键字修饰 字符型和整型 类型的。 1.signed 关键字，表⽰⼀个类型带有正负号，包含负值。 意思是如果创建一个有符号的变量，可以在类型前加上signed，如：signed int n  // 则既可以存正数，也可以存负数。 2.unsigned 关键字，表⽰该类型不带有正负号，只能表⽰零和正整数。如：unsigned int n  // 只可以存正数。 3.对于 int 类型，默认是带有正负号的，也就是说 int 等同于 signed int 。 由于这是默认情况，关键字 signed ⼀般都省略不写，但是写了也不算错。 整数变量声明为 unsigned 的好处是，同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值，增⼤了⼀倍。 ⽐如，16位的 signed short int 的取值范围是：-32768~32767，最⼤是32767；⽽ unsigned short int 的取值范围是：0~65535，最⼤值增⼤到了65,535。32位的 signed int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。 下⾯的定义是VS2022环境中，limits.h中相关定义。

1. 1 #define SHRT_MIN (-32768) //有符号16位整型的最⼩值
2. 2 #define SHRT_MAX 32767 //有符号16位整型的最⼤值
3. 3 #define USHRT_MAX 0xffff //⽆符号16位整型的最⼤值
4. 4 #define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值
5. 5 #define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最⼤值

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unsigned int ⾥⾯的 int 可以省略,即写成：

1. unsigned a;
2. signed int == int;
3. unsigned int == unsigned;

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字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned 。

1. signed char c; // 范围为 -128 到 127
2. unsigned char c; // 范围为 0 到 255

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注意，C 语⾔规定 char 类型默认是否带有正负号，由当前系统决定。 这就是说， char 不等同于 signed char ，它有可能是 signed char ，也有可能是 unsigned char 。 这⼀点与 int 不同， int 就是等同于 signed int 。

三.数据类型的取值范围

上述的数据类型很多，尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种，为什么呢？ 其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围，也就是存储的数值的最⼤值和最⼩值的区间，有了丰富的类 型，我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值： limits.h ⽂件中说明了整型类型的取值范围。 float.h 这个头文件中说明浮点型类型的取值范围。 为了代码的可移植性，需要知道某种整数类型的极限值时，应该尽量使⽤这些常量。 • SCHAR_MIN ， SCHAR_MAX ：signed char 的最⼩值和最⼤值。 • SHRT_MIN ， SHRT_MAX ：      short 的最⼩值和最⼤值。 • INT_MIN ， INT_MAX ：              int 的最⼩值和最⼤值。 • LONG_MIN ， LONG_MAX ：     long 的最⼩值和最⼤值。 • LLONG_MIN ， LLONG_MAX ： long long 的最⼩值和最⼤值。 • UCHAR_MAX ：                           unsigned char 的最⼤值。 • USHRT_MAX ：                           unsigned short 的最⼤值。 • UINT_MAX ：                               unsigned int 的最⼤值。 • ULONG_MAX ：                           unsigned long 的最⼤值。 • ULLONG_MAX ：                         unsigned long long 的最⼤值。

四.变量

1.变量的创建

C语⾔中把经常变化的值称为变量，不变的值称为常量。 变量的创建方式：数据类型+变量名

1. int main ( )
3. {
4. int age;//年龄
5. char ch;//存放字符
6. float score;//成绩
7. double weigh；//体重
8. return 0;
9. }

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这是变量创建的基本形式。

变量在创建的时候就给⼀个初始值，就叫初始化。

1. int age = 20；//初始化

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1. float score = 3.3f;

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为了区分float和 double类型，初始化的时候可以在小数之后加上f。

而变量之所以称为，是因为它会变化。

2.变量的分类

变量分为两种：全局变量和局部变量。

全局变量：在⼤括号外部定义的变量就是全局变量。 全局变量的使⽤范围更⼴，整个⼯程中想使⽤，都是有办法使⽤的。 局部变量：在⼤括号内部定义的变量就是局部变量。 局部变量的使⽤范围是⽐较局限，只能在⾃⼰所在的局部范围内使⽤的。

当局部变量和全局变量名字相同时， 局部变量优先。 变量创建的本质是：在内存中申请一块空间。

1. 局部变量是放在内存的栈区 2. 全局变量是放在内存的静态区 3. 堆区是⽤来动态内存管理的 比