【C语言入门教程】2.1 数据类型（5种基本数据类型），聚合类型与修饰符

ゝ一纸荒年。 2022-03-30 06:16 227阅读 0赞

C语言有5种基本的数据类型，分别为 字符型、整型、单精度浮点型、双精度浮点型、空类型。

在不同的操作系统或硬件平台中，这些数据类型的值域范围和所占用的内存是有差异的。这种差异影响了C语言的可移植性能，但如果能深入理解数据类型的构成，则可以最大程度避免该问题。

**2.1.1 基本数据类型的字长与范围**

字长是指数据所占用内存的数量，字长决定了数据类型的值域，即范围。以字符型为例，ANSI C标准中的字符型的长度是 1 字节（8位二进制编码），可计算其值域为 -2的7次方 - +2的7次方，取值范围为 -128~127。  
计算机所使用的ASCII字符编码共有 128 个元素，所以用字符型可将全部元素表示出来。依次类推，ANSI C 标准中其他基本类型的字长与范围如下表所示：

<table style="width:700px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="text-align:center;" colspan="3">ANSI C标准基本类型的字长与范围</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">基本类型</td> 
   <td style="text-align:center;">字长</td> 
   <td style="text-align:center;">范围</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char（字符型）</td> 
   <td style="text-align:center;">1字节</td> 
   <td>-128~127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int（整型）</td> 
   <td style="text-align:center;">2字节</td> 
   <td>-32768~32767</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float（单精度浮点型）</td> 
   <td style="text-align:center;">4字节</td> 
   <td>约精确到6位数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double（双精度浮点型）</td> 
   <td style="text-align:center;">8字节</td> 
   <td>约精确到12位数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void（空值型）</td> 
   <td style="text-align:center;">0字节</td> 
   <td>无值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

由于硬件平台和操作系统的不同，数据类型的字长可能与上表不同。例如，运行在AMD64架构的Linux系统中，整型的长度为 4 字节。要获得当前系统环境中数据类型的字长，可运行下列程序。

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
    	printf("字符型字长为%d\n", sizeof(char));
    	printf("整型字长为%d\n", sizeof(int));
    	printf("长整型字长为%d\n", sizeof(long));
    	printf("单精度浮点型字长为%d\n", sizeof(float));
    	printf("双精度浮点型字长为%d\n", sizeof(double));
    
    	return 0;
    }

**输出：**

> 字符型字长为 1  
> 整型字长为 4  
> 长整型字长为 8  
> 单精度浮点型字长为 4  
> 双精度浮点型字长为 8

该程序使用 sizeof() 函数返回数据类型的字长，sizeof()函数的返回值为整型数据 ，返回的结果由printf()函数输出到终端中。

**2.1.2 聚合类型与修饰符**

C语言支持聚合类型，包括数组、指针、结构体、公用体（联合）、位域和枚举。聚合类型构成了复杂的数据结构，用以描述事物的各种属性。除 void类型 外，基本类型的前面可以有各种修饰符。修饰符用来改变  
基本类型的意义，以便更准确地适应各种情况的需求。修饰符如下：

*  signed（有符号）；
 *  unsigned（无符号）；
 *  short（短型）；
 *  long（长型）；

signed、unsigned、short、long 修饰符适用于 字符 和 整数 两种基本类型，而 long 还可以用于 double 。unsigned 和 signed 修饰符分别表示 **无正负值符号** 和 **有正负值符号** 的数据类型中，  
计算机中原始数据类型使用的是二进制数，如果要表示正负值符号则需要用1位存储空间。以字符型为例，无符号字符型取值值域为 2的8次方，那么范围为 0~255，有符号字符型将1位用于存储符号，取值值域为 2的7次方，那么范围为 -128～127。下表给出所有根据 ANSI C 标准而组合的类型、字长和范围。

<table style="width:700px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="text-align:center;" colspan="3">ANSI C标准组合的类型、字长和范围</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">类型</td> 
   <td style="text-align:center;">字长</td> 
   <td style="text-align:center;">范围</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char（字符型）</td> 
   <td>1字节</td> 
   <td>-128~127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned char（无符号字符型）</td> 
   <td>1字节</td> 
   <td>0~255</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed char（有符号字符型）</td> 
   <td>1字节</td> 
   <td>-128~127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int（整型）</td> 
   <td>2字节</td> 
   <td>-32 768~32 767</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned int（无符号整型）</td> 
   <td>2字节</td> 
   <td>0~65 535</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed int（有符号整型）</td> 
   <td>2字节</td> 
   <td>-32 768~32 767</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>short int（短整型）</td> 
   <td>1字节</td> 
   <td>-128~127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned short int（无符短整型）</td> 
   <td>1字节</td> 
   <td>0~255</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed short int（有符号短整型）</td> 
   <td>1字节</td> 
   <td>-128~127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long int（长整型）</td> 
   <td>4字节</td> 
   <td>-2 147 483 648~2 147 483 647</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned long int（无符号长整型）</td> 
   <td>4字节</td> 
   <td>0~4 294 967 296</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed long int（有符号长整型）</td> 
   <td>4字节</td> 
   <td>-2 147 483 648~2 147 483 647</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float（单精度浮点型）</td> 
   <td>4字节</td> 
   <td>约精确到 6 位数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double（双精度浮点型）</td> 
   <td>8字节</td> 
   <td>约精确到 12 位数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void（空值型）</td> 
   <td>0字节</td> 
   <td>无值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

因为数据类型的默认定义是有符号数，所以 signed修饰符通常可省略。某些编译器允许将unsigned用于浮点型，如 unsigned double。但这一用法降低了程序的可移植性，故建议一般不要采用。为了使用方便，GCC编译程序允许使用整型的简写形式：short int 表示 short，即 int 可省略。

> **注意**：表示正数时，最大能表示的值总是比值域少 1，这是因为将 0 作为正数看待，0占用了一个取值空间。