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😙个人专栏:【数据结构初阶】 【C语言】

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1 数据类型介绍1.1 字符型1.2 整形1.3 浮点型1.4 布尔型1.5 各种数据类型的长度1.5.1 sizeof 操作符1.5.2 数据类型长度1.5.3 sizeof 中表达式不计算

2 signed 和 unsigned3 数据类型的取值范围4 变量4.1 变量的创建4.2 变量的分类

1 数据类型介绍

C语言提供了丰富的数据类型来描述我们写代码的各种数据。

使用整形来描述整数，使用字符类型来描述字符，使用浮点型来描述小数。

而所谓的类型就是相似的数据所拥有的共同的特征，编译器只有知道了数据的类型，才知道怎么进行操作和分配内存（数据类型不一样所占用的内存空间大小也不一样。

下面给大家介绍一下C语言提供的各种数据类型，主要讨论内置类型 :

1.1 字符型

<code>char; //character

signed char; //有符号

unsigned char; //无符号

1.2 整形

// 短整形

short int;

signed short int;

unsigned short int;

//整形

int;

signed int;

unsigned int;

//长整形

long int;

signed long int;

unsigned long int;

//更长的整形

//C99中引入

long long int;

signed long long int;

unsigned long long int;

1.3 浮点型

//浮点型

float;

double;

long double;

1.4 布尔型

C语言中原来并没有为布尔单独设置一个类型，而是使用整数“ 0 ”代表假。非零值代表真。

在C99中引入了布尔型，用来专门表示真假。

//布尔型

_Bool;

在使用布尔类型需要包含头文件 <stdbool.h>

布尔类型变量的取值为True和False

1.5 各种数据类型的长度

每一种数据类型都有自己的长度，使用不同的数据类型，能够创建出长度不同的变量，变量长度的不同，存储数据的范围就有所不同

1.5.1 sizeof 操作符

sizeof 是一个关键字，也是操作符，专门用来计算sizeof的操作符数的类型长度的，单位是字节

sizeof 操作符的操作数可以是数据类型，也可以是变量和表达式

sizeof(类型)

sizeof 表达式

sizeof 的操作数如果不是类型是表达式的情况可以省略后面的括号。

sizeof 后面的表达式是不参与运算的，根据表达式的类型来得出大小。

sizeof 的计算结果都是 size_t 类型。

注意sizeof运算符的返回值，C语言只规定是无符号整数，并没有规定具体的类型而是留给系统自己去决定，可能的类型有 unsigned int，unsigned long，unsigned long long。而对应的printf（）的占位符分别是 %u，%lu， %llu。这样不利于程序的可移植性

C语言提供了一个解决办法，创建了一个 size_t 类型用来统一表示sizeof 的返回值，可能是三个中的任意一个

例如：

int main()

{

int a = 100;

printf("%zd\n", sizeof(a));

printf("%zd\n", sizeof a);

printf("%zd\n", sizeof(int));

printf("%zd\n", sizeof(1+1));

return 0;

}

输出结果：

从结果中我们可以看到都是4字节，这是因为sizeof在这里计算的全部是int这个数据类型的大小，而a是变量名。可以省略括号，最后的1+1返回的是最后结果的大小是整形4个字节。

1.5.2 数据类型长度

<code>int main()

{

printf("%zd\n", sizeof(char));

printf("%zd\n", sizeof(_Bool));

printf("%zd\n", sizeof(short));

printf("%zd\n", sizeof(int));

printf("%zd\n", sizeof(long));

printf("%zd\n", sizeof(long long));

printf("%zd\n", sizeof(float));

printf("%zd\n", sizeof(double));

printf("%zd\n", sizeof(long double));

return 0;

}

在VS 2022 X64的环境下输出如下：

1.5.3 sizeof 中表达式不计算

代码：

<code>int main()

{

int a = 2;

printf("%zd\n", sizeof(a));

printf("%zd\n", sizeof(a = 100 +11 ));

printf("%d\n", a);

return 0;

}

输出结果：

sizeof 在代码进行编译的时候，就已经根据表达式的类型确定了，而表达式的执行却要在程序运行期间才能执行，f在编译期间已经将sizeof处理掉了，所以在运行期间不会在执行表达式了。

2 signed 和 unsigned

C语言使用 signed 和 unsigned 关键字是用来修饰字符和整形类型的。

signed关键字，表示一个类型带有正负号，包含负值；

unsigned关键字，表示一个类型只有正整数和零。

对于 int 类型是默认带有正负号的，也就是说 int 等同于 signed int。

整数变量声明为 unsigned 的好处是，同样长度的内存能够表示的最大正整数提高了一倍，比如16位的 signed short int 的取值范围是：-32768 ~ 32767，而 unsigned short int 的取值范围是：0 ~ 65535。32位的signed下面的定义是VS2022环境中的，limits.h中的相关定义。

<code>#define SHRT_MIN (-32768) //有符号16位整型的最⼩值

#define SHRT_MAX 32767 //有符号16位整型的最⼤值

#define USHRT_MAX 0xffff //⽆符号16位整型的最⼤值

#define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值

#define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最⼤值

字符类型char也可以设置 signed 和 unsigned。

signed char c; // 范围为 -128 到 127

unsigned char c; // 范围为 0 到 255

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 。

3 数据类型的取值范围

上述的数据类型有很多，尤其整数的数据类型就有 short、 int、 long、 long long，四种，为什么呢？

其实每一种数据类型都有自己的取值范围，也就是存储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合适的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值：

limits.h 文件中说明了整数类型的取值范围。

float.h 文件中说明了浮点类型的取值范围。

为了代码的可移植性，需要知道某种整数的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 : llong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

4 变量

4.1 变量的创建

了解清楚了类型，那么类型是用来做什么的呢？类型时用来创建变量的。什么是变量呢？C语言中常把变化的量叫做变量，不变的值叫做常量。

变量创建的语法是这样的

<code>int main()

{

int long; //整形变量

char ch; //字符型变量

double weight; //浮点型变量

return 0;

}

变量在创建的时候给一个初始值叫做初始化

int main()

{

int age = 20; //整形变量

char ch[10] = "zhen nan"; //字符串

char c = 'a'; //字符

double weight = 72.5; //浮点型变量

return 0;

}

4.2 变量的分类

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比较广，可以在整个工程中使用。

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比较局限，只能在自己的局部范围内使用。

int global = 100; //全局变量

int main()

{

int local = 10; //局部变量

printf("%d\n", global);

printf("%d\n", local);

return 0;

}

输出结果：

如果局部变量和全局变量名字一样呢？

<code>int global = 100; //全局变量

int main()

{

int global = 10; //局部变量

printf("%d\n", global);

return 0;

}

输出结果：

在这里我们可以看到如果名称一致的情况下优先使用局部变量。

全局变量和局部变量在内存中存储在哪里呢？

一般我们在学习C/C++的时候会关注三个区域：堆区、栈区、静态区。

局部变量是存在内存的栈区全局变量存放在内存的静态区堆区是用来进行动态内存管理的 （后期会介绍）