【C语言篇】C语言数据类型和变量

C语言数据类型和变量

1. 数据类型介绍

C语⾔提供了丰富的数据类型来描述⽣活中的各种数据。

• 使⽤整型类型来描述整数
• 使⽤字符类型来描述字符
• 使⽤浮点型类型来描述小数
• 
  

所谓“类型”，就是相似的数据所拥有的共同特征，编译器只有知道了数据的类型，才知道怎么操作数据。下⾯盘点⼀下C语⾔提供的各种数据类型，本文主要探讨内置数据类型。

1.1 字符型

char //character
[signed] char //有符号的 
unsigned char //⽆符号的

1.2 整形

//短整型 
short [int]
[signed] short [int]
unsigned short [int]
//整型 
int
[signed] int
unsigned int
//⻓整型 
long [int]
[signed] long [int]
unsigned long [int]
//更⻓的整型 
//C99中引⼊
long long [int]
[signed] long long [int]
unsigned long long [int]

1.3 浮点型

float
double
long double

1.4 布尔类型

C语⾔原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型，⽽是使⽤整数 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

_Bool//或者bool也可以

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 .

_Bool flag = true;
if (flag)
 printf("i like C\n");

1.5 各种类型数据长度

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

1.5.1 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。

sizeof( 类型 )
sizeof 表达式

• 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。
  
• 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。
  
• sizeof 的计算结果是 size_t 类型的，单位是字节

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， sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中，返回值的类型有可能是 unsigned int ，也有可能是 unsigned long ，甚⾄是 unsigned long long ， 对应的 printf() 占位符分别是 %u 、 %lu 和 %llu 。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

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 10;
 printf("%zd\n", sizeof(a));
 printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字，可以省略掉sizeof后边的() 
 printf("%zd\n", sizeof(int));
 printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
 return 0;
}

1.5.2 数据类型长度

#include <stdio.h>
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VS2022X64配置下的输出:

1
1
2
4
4
8
4
8
8

1.5.3 sizeof表达式不计算

//测试：sizeof中表达式不计算 
#include <stdio.h>
int main()
{
 short s = 2;
 int b = 10;
 printf("%d\n", sizeof(s = b+1));
 printf("s = %d\n", s);
 return 0;
}

这里的s仍然是2

sizeof 在代码进⾏编译的时候，就根据表达式的类型确定了，（即编译时只判断类型就可以确定，s为短整型，b+1为整型，要把整型放在短整型会发生截断，最后还是短整型），⽽表达式的执⾏却要在程序运⾏期间才能执⾏，在编译期间已经将sizeof处理掉了，所以在运⾏期间就不会执⾏表达式了

2. 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。

        signed 关键字，表⽰⼀个类型带有正负号，包含负值；

        unsigned 关键字，表⽰该类型不带有正负号，只能表⽰零和正整数。 对于 int 类型，默认是带有正负号的，也就是说 int 等同于 signed int 。可以省略不写

• 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。

#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

• unsigned int ⾥⾯的 int 可以省略，所以上⾯的变量声明也可以写成下⾯这样

unsigned a;

• 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

上述的数据类型很多，尤其数整型类型就有short、int、long、longlong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

 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。

4. 变量

4.1变量的创建

• 了解清楚了类型，我们使⽤类型做什么呢？类型是⽤来创建变量的。
  
• 什么是变量呢？C语⾔中把经常变化的值称为变量，不变的值称为常量。
  
• 变量创建的语法形式是这样的：
  

data_type name;
 | |
 | |
数据类型 变量名

int age; //整型变量 
char ch; //字符变量 
double weight; //浮点型变量

变量在创建的时候就给⼀个初始值，就叫初始化。

int age = 18;
char ch = 'w';
double weight = 48.0;
unsigned int height = 100;

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

全局变量和局部变量在内存中存储在哪⾥呢?

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

5.强制类型转换

在操作符中还有⼀种特殊的操作符是强制类型转换，语法形式很简单，形式如下

(类型)

请看代码：

int a = 3.14;
//a的是int类型, 3.14是double类型，两边的类型不⼀致，编译器会报警告

为了消除这个警告，我们可以使⽤强制类型转换：

int a = (int)3.14;//意思是将3.14强制类型转换为int类型，这种强制类型转换只取整数部分

俗话说，强扭的瓜不甜，我们使⽤强制类型转换都是万不得已的时候使用，如果不需要强制类型转化就能实现代码，这样⾃然更好的