【c语言】数据类型和变量

简介: 本文介绍了C语言中的数据类型和变量。数据类型分为内置类型和自定义类型,内置类型包括字符型、整型、浮点型等,每种类型有不同的内存大小和取值范围。变量分为全局变量和局部变量,它们在内存中的存储位置也有所不同,分别位于静态区和栈区。通过示例代码和图解,详细阐述了这些概念及其应用。


一、数据类型

1.数据类型的分类

       在c语言当中,有多种数据类型,各种数据类型描述了实际生活中的一些数据。这些数据类型能够使我们使用编程解决生活中的一些实际问题。数据类型大体可以分为两种:内置数据类型和自定义数据类型。内置数据类型就是c语言中自带的基本的数据类型,不需要引任何头文件。例如:int(整形)、float(浮点型)、char(字符型)、double(双精度浮点型)等。自定义数据类型就是在内置类型的基础之上,所衍生出的其他数据类型。例如:数组、结构体struct、枚举类型enum、联合体union等。


       接下来将主要探讨内置类型。


2.内置类型介绍

2.1 字符型

char

signed char //有符号

unsigned char //无符号

2.2 整型

//短整型

short int

signed short int //有符号

unsigned short int //无符号

//整型

int

signed int //有符号

unsigned int //无符号

//长整型

long int

signed long //有符号

unsigned long //无符号

//注:有符号整形signed可以省略。


实际上,字符型也是一种整形。


2.3 浮点型

float //单精度浮点型

double //双精度浮点型

long double //长精度浮点型

2.4 各种数据类型的内存大小


       接下来我们来探讨一下各种数据类型的内存大小。在探讨之前,我们需要了解一个c语言中的一个概念:sizeof。


2.4.1 sizeof


       sizeof是c语言中的关键字,也是一个操作符,它用来计算数据类型的大小,单位是字节。


       使用方法:sizeof(类型)


       当然,sizeof后的操作数中也可以是表达式。当操作数为表达式时,可以省略后面的括号。结果就是表达式的类型所占的内存大小。注意:此表达式里边的内容是不会计算的。


       一般情况下,sizeof得出的值是一个size_t(unsigned long long)类型,但在不同的系统中,值的类型也有不同。


2.4.2 计算内存大小


       在学习了sizeof关键字之后,我们就可以写一个程序来输出各数据类型的内存大小了,以下是一些数据类型大小的示例:

#include <stdio.h>

int main()

{

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

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));

   //注:%zd是以size_t的类型输出

return 0;

}

运行结果如下:



以上就是各种数据类型的内存大小(字节)。


2.5 各种数据类型的取值范围


       在c语言中,不同的数据类型具有不同的取值范围。以下头文件定义了各种数据类型的取值范围:


#include <limits.h> //包含整形的取值范围

#include <float.h> //包含了浮点型的取值范围


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。

二、变量

       了解了数据类型之后,我们就可以去学习使用这些数据类型。它们的使用方法就是创建变量。

1.变量的创建

       在c语言中,变量的创建需要有特定的格式:


(数据类型) (变量名);例如:


int a; //定义整形变量

float b;  //定义浮点型变量

char c; //定义字符型变量

       当然,在定义变量的同时,也可以对其赋一个初值。例如:


int a = 3;

float b = 5.5;  

char c = ‘w’;

       此时,变量a就有一个初值为0,变量b的初值是5.5,变量c的初值是字符‘w’。


2.变量的分类

全局变量:在main函数大括号外部定义的变量叫全局变量。全局变量的使用范围非常广,整个项目当中都可以使用它。


局部变量:在大括号里面定义的变量就叫局部变量。局部变量的使用是局限性的,如果定义在某个大括号内,那么程序运行到大括号之外时,此局部变量就不能被使用了。



如果说局部变量和全局变量是同名的呢?让我们写一个程序来测试。



结果输出a的值是20,这说明如果在一个函数体内,全局变量如果和局部变量名相同,则会优先使用局部变量。


3.变量的存储

为了进一步了解变量在内存中的存储形式,接下来我们引出三个内存区域:栈区、堆区和静态区。



全局变量储存在静态区,局部变量储存在栈区,而堆区是进行动态内存管理的。


       实际上,除了以上三个内存区,还有其他的内存区,例如数据段和代码段等等。这些概念需要我们深入学习c语言之后了解。

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