6-基本数据类型

本文目录 一、取值范围 二、char 三、说明符 四、强制类型转换 C语言有丰富的数据类型，因此它很适合用来编写数据库，如DB2、Oracle等大型数据库都是C语言写的。其中，提供了4种最常用的基本数据类型：char、int、float、double，使用这些数据类型，我们就可以定义相应的变量来存储数据。这讲就来深入研究一下基本数据类型的一些使用细节。 一、取值范围 我们已经知道，不同数据类型所占的存储空间是不一样的。比如在64bit编译器环境下，char类型占用1个字节，int类型占用4个字节。字节长度不一样，包含的二进制位数就不一样，能表示的数据范围也就不一样。因此，int类型能表示的数据范围肯定比char类型大。下面来简单算算64bit编译器环境下int类型的取值范围。 1.推算int类型的取值范围 int类型占用4个字节，所以一共32位，那么按理来说，取值范围应该是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000~1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是10进制的0 ~ 232 - 1。但是int类型是有正负之分的，包括了正数和负数，那怎么表示负数呢？就是拿最高位来当符号位，当最高位为0就是正数，最高位为1则是负数。即：1000 0000 1001 1011 1000 0000 1001 1011就是一个负数，0000 1001 0000 1101 0000 1001 0000 1101是一个正数。由于最高位是0才代表正数，因此最大的正数是0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是231 - 1。而最小的负数就是1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000，也就是-231（为什么是这个值呢？可以根据前面章节提到的负数的二进制形式，自己去换算一下，看看1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000是不是-231。算不出也不用去纠结，不影响写代码，知道有这么一回事就完了）。因此，int类型的取值范围是-231 ~ 231 - 1。 注意：这个推算过程是不用掌握的，大致知道过程就行了，而且这个结论也不用去记，大致知道范围就行了。 2.各种数据类型的取值范围 int类型的取值范围已经会算了，那么其他数据类型的取值范围就能够以此类推。 （注：float和double由于是小数，它们的存储方式是特别不一样的，所以它们取值范围的算法也很不一样，这里不做介绍，也不用去掌握。e38表示乘以10的38次方，e-38表示乘以10的负38次方。） 上面表格中列出的只是64bit编译器环境下的情况。如果你的编译器是16bit或者32bit，这些数据类型的取值范围肯定是不一样的。比如int类型，在16bit编译器环境下是占用2个字节的，共16bit，所以int类型的取值范围是：-215 ~ 215 - 1。 3.数值越界 1> 例子演示 前面已经看到，每种数据类型都有自己的取值范围。如果给一个变量赋值了一个超出取值范围的数值，那后果会不堪设想。

我们都知道，int类型能保存的最大值是231-1。在第5行给int类型的变量c赋值一个比231-1大的数值：232 （1024是210）

先看看在终端中的输出结果：出不来。 2> 结果分析 我们可以简单分析一下为什么将232赋值给变量c之后输出的是0。232的 二进制形式是：1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000，一共有33位二进制数。变量c占用了4个字节，只能容纳32位二进制数，而且内存寻址是从大到小的，因此，变量c在内存中的存储形式是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000，也就是0，最前面的那个1就不属于变量c的了。

3> 结论 可以发现，如果超出了变量的取值范围，那么将损失精度，得到“垃圾数据”（“垃圾数据”就是指并非我们想要的数据）。可是，有时候我们确实要存储一个很大很大的整数，比231-1还大的整数，这该怎么办呢？这个就要用到类型说明符，这这讲的后面会讨论。

二、char 1.简单使用 char是C语言中比较灵活的一种数据类型，称为“字符型”。既然叫“字符型”，那肯定是用来存储字符的，因此我们可以将一个字符常量赋值给一个字符型变量。

在第4行定义了一个char类型变量c，并将字符常量'A'赋值给了c。在第5行将字符变量c输出到屏幕，%c的意思是以字符的格式输出。

输出结果：

2.字符常量一定要用单引号括住 1> 下面的写法是错误的：

编译器会直接报第4行的错，错误原因是：标识符A找不到。你直接写个大写A，编译器会认为这个A是一个变量。因此写成'A'才是正确的，或者在第3行代码的前面再定义1个变量名叫做A的char类型变量。 2> 下面的写法也是错误的：

第4行中的"A"并不是字符常量，而是字符串常量，将字符串"A"赋值给字符变量c是错误的做法。字符串和字符的存储机制不一样，因此"A"和'A'是有本质区别的。 3.字符型变量还可以当做整型变量使用 1个字符型变量占用1个字节，共8位，因此取值范围是-27~27-1。在这个范围内，你完全可以将字符型变量当做整型变量来使用。

由于第6行用的是%d，表示以十进制整数格式输出，输出结果： 。因此，如果使用的整数不是很大的话，可以使用char代替int，这样的话，更节省内存开销。 4.字符型变量只能存储单字节字符 其实字符有2种类型：单字节字符和双字节字符。 单字节字符：在内存中占用1个字节的字符。包括了26个英文字母的大小写、10个阿拉伯数字等字符； 双字节字符：在内存中占用2个字节的字符。包括了中国、日本和韩国等国家的文字，比如汉字。 1个字符型变量只占用1个字节，所以1个字符型变量只能存储1个单字节字符。 5.字符型变量不能存储汉字 在内存中，1个汉字需要用2个字节来存储，而1个字符型变量只占用1个字节的存储空间，所以字符型变量不能用来存储汉字。 6.ASCII 说到字符，就不得不提ASCII这个概念 1> ASCII是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，是现今最通用的单字节编码系统，全称是“American Standard Code for Information Interchange”。编码系统，看起来好像很高级，其实就是一个字符集---字符的集合。 2> ASCII字符集包括了：所有的大写和小写英文字母，数字0到9，标点符号，以及一些特殊控制字符：如退格、删除、制表、回车，一共128个字符，全部都是“单字节字符”。 3> 在计算机中的任何数据都是以二进制形式存储的，因此每个ASCII字符在内存中是以二进制形式存储的，而且只占用1个字节，二进制数的值就称为这个ASCII字符的ASCII值。比如大写字母A在内存中的二进制形式是：0100 0001，那么它的ASCII值就是65。 三、说明符 1.什么是说明符 1> 我们已经知道，在64bit编译器环境下，1个int类型变量取值范围是-231 ~ 231 - 1，最大值是231-1。有时候，我们要使用的整数可能比231-1还大，比如234这个整数，如果还坚持用int类型变量来存储这个值的话，就会损失精度，得到的是垃圾数据。为了解决这个问题，C语言允许我们给int类型的变量加一些说明符，某些说明符可以增大int类型变量的长度，这样的话，int类型变量能存储的数据范围就变大了。 2> C语言提供了以下4种说明符，4个都属于关键字： short 短型 long 长型 signed 有符号型 unsigned 无符号型 按照用途进行分类，short和long是一类，signed和unsigned是一类。 3.short和long 1> short和long可以提供不同长度的整型数，也就是可以改变整型数的取值范围。在64bit编译器环境下，int占用4个字节（32bit），取值范围是-231~231-1；short占用2个字节（16bit），取值范围是-215~215-1；long占用8个字节（64bit），取值范围是-263~263-1 2> 总结一下：在64位编译器环境下，short占2个字节(16位)，int占4个字节(32位)，long占8个字节(64位)。因此，如果使用的整数不是很大的话，可以使用short代替int，这样的话，更节省内存开销。 3> 世界上的编译器林林总总，不同编译器环境下，int、short、long的取值范围和占用的长度又是不一样的。比如在16bit编译器环境下，long只占用4个字节。不过幸运的是，ANSI \ ISO制定了以下规则： short跟int至少为16位(2字节) long至少为32位(4字节) short的长度不能大于int，int的长度不能大于long char一定为为8位(1字节)，毕竟char是我们编程能用的最小数据类型 4> 可以连续使用2个long，也就是long long。一般来说，long long的范围是不小于long的，比如在32bit编译器环境下，long long占用8个字节，long占用4个字节。不过在64bit编译器环境下，long long跟long是一样的，都占用8个字节。 5> 还有一点要明确的是：short int等价于short，long int等价于long，long long int等价于long long 5.signed和unsigned 1> 首先要明确的：signed int等价于signed，unsigned int等价于unsigned 2> signed和unsigned的区别就是它们的最高位是否要当做符号位，并不会像short和long那样改变数据的长度，即所占的字节数。 signed：表示有符号，也就是说最高位要当做符号位，所以包括正数、负数和0。其实int的最高位本来就是符号位，已经包括了正负数和0了，因此signed和int是一样的，signed等价于signed int，也等价于int。signed的取值范围是-231 ~ 231 - 1 unsigned：表示无符号，也就是说最高位并不当做符号位，所以不包括负数。在64bit编译器环境下面，int占用4个字节（32bit），因此unsigned的取值范围是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 232 - 1 四、强制类型转换 1.什么是强制类型转换 先来看看下面的代码

1> 注意第3行，我们将一个8个字节的浮点数10.7赋值给了只有4个字节存储空间的整型变量i。可以想象得到，把8个字节的内容塞给4个字节，肯定会损失精度。在第4行将变量i的值输出，输出结果是：

输出值为10，这是必然的。 2> 这里面也有一点语法细节，其实第5行做了一个“强制类型转换”的操作：由于左边是int类型的变量i，那么就会强制把double类型的10.7转换为int类型的10，并且把转换后的值赋值给了整型变量i。由于C语言是语法限制不严格，所以系统会自动强制转换，如果换做是其他语法严格的语言，比如Java，第5行代码早就报错了。