小朋友学C语言（44）：基本数据类型的大小和取值范围

阳光穿透心脏的1/2处 2022-04-22 23:42 92阅读 0赞

# 一、单字节能表示的范围 #

## （一）无符号单字节 ##

一个字节有8位，取值范围为0000000011111111,化为十进制即为0255。所以无符号的一个字节可以表示的数字范围为0~255，共256个数。

\#\#（二）有符号单字节  
若有符号，则最高位表示符号位，0表示正号，1表示负号。能表示的正数的最大值为01111111，即十进制的127。能表示的负数的最小值不是11111111，而是10000000。10000000是个特殊的数字，1既表示负号，也参与了运算，化为十进制则为-27 = 128。而11111111则是第二小的数，化为十进制则为-127。  
所以有符号的一个字节可表示的数字范围为-128 ~ 127,共256个数。  
一个字节 = bit。

# 二、布尔类型 #

可以使用sizeof运算符求出基本数据类型的大小。

### 例1 ###

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        printf("%d\n", sizeof(bool));
        return 0;
    }

运行结果：

分析：  
这里可以看出，每个bool变量占一个字节。因为bool只有两个值，true和false，即1和0。所以用一个bit位就足够表示了。这里用一个字节实际上是浪费了内存。但是因为计算机存储数据的基本单位是Byte，不是bit。所以也没什么办法。  
sizeof不是一个函数，而是一个运算符。作用是计算所占内存大小。

# 三、字符型 #

考虑到A-Z的ASCII码为65-90，a-z的ASCII码为97-122。这两段的数据范围，用一个字节就可以表示。所以每个字符占用一个字节。下面用程序验证一下：

### 例2 ###

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        printf("%d\n", sizeof(char));
        return 0;
    }

运行结果：

# 四、整型 #

C和C++中，整型有四种：int、unsigned int、long long、unsigned long long。  
unsigend int和int都占4个字节的内存，区别在于，int带符号的，最高位用来表示符号，0为正1为负；unsigned int不带符号，最高位不表示符号，而是参与运算表示数字。unsigned int可以简写为unsigned。  
int的最大值是01111111，11111111，11111111，11111111，即十进制的231 – 1 = 2 147 483 647。最小值是10000000,00000000,00000000,00000000,00000000，即十进制的-231 = -2 147 483 648。所以int的数据表示范围大概在-21亿到21亿之间。  
unsigned int的最大值是11111111，11111111，11111111，11111111，最小值是00000000,00000000,00000000,00000000,00000000，即十进制的0 ~ 4 294 967 295。

short int和unsigned short int都占2个字节的内存，区别在于，short int带符号的，最高位用来表示符号，0为正1为负；unsigned short int不带符号，最高位不表示符号，而是参与运算表示数字。  
short int能表示的数据范围为-215 ~ 215 – 1，即-32768 ~ 32767。  
unsigned short int能表示的数据范围为0 ~ 216 – 1，即0 ~ 65535。

unsigend long long和long long都占8个字节的内存，区别在于，long long带符号的，最高位用来表示符号，0为正1为负；unsigend long long不带符号，最高位不表示符号，而是参与运算表示数字。  
long long能表示的数据范围为-263 ~ 263 – 1。  
unsigned long long能表示的数据范围为0 ~ 264 – 1。

### 例3 ###

#include <stdio.h>
    #include <limits.h>
    
    int main()
    {
        printf("%d\n", sizeof(int));
    printf("%d\n", sizeof(unsigned int));
    
        printf("%d\n", sizeof(short));
    printf("%d\n", sizeof(unsigned short));
    
        printf("%d\n", sizeof(long long));
        printf("%d\n", sizeof(unsigned long long));
    
        printf("%d\n", INT_MAX);
        printf("%d\n", INT_MIN);
    
        return 0;
    }

运行结果：

4
    4
    2
    2
    8
    8
    2147483647
    -2147483648

# 五、浮点型 #

float类型占4个字节，double类型占8个字节。

### 例4 ###

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        printf("%d\n", sizeof(float));
        printf("%d\n", sizeof(double));
    
        return 0;
    }

运行结果：

4
    8

float能表示的整数范围约为-3.4 \* 1038 ~ 3.4 \* 1038，精度即有效数字为7位。  
double能表示的整数范围约为-1.79 \* 10308 ~ 1.79 \* 10308，精度即有效数字为15位。  
虽然float和double能表示的整数范围比int和long long能表示的整数范围大的多，但因为浮点数无法精确表示，所以要表示整数（精确值）时，只能用整型变量来表示，不能使用浮点型变量来表示。

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