1、4.1 整型數(shù)據(jù)類(lèi)型,C語(yǔ)言定義了4種整型數(shù)據(jù)類(lèi)型以表示不同大小的整數(shù)數(shù)值。 short int，短整型 int，整型 long int，長(zhǎng)整型 long long int，長(zhǎng)長(zhǎng)整型,4.1.1 字節(jié)長(zhǎng)度,在不同的編譯器和不同的硬件環(huán)境中，不同整型的字節(jié)長(zhǎng)度可能不同。但是都具有以下關(guān)系，short int的長(zhǎng)度不大于int的長(zhǎng)度，int的長(zhǎng)度不大于long int的長(zhǎng)度，long int的長(zhǎng)度不大于long long int的長(zhǎng)度。范例4-1可以得到各種整數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型的字節(jié)長(zhǎng)度。,4.1.2 修飾符signed和unsigned,signed和unsigned稱(chēng)為符號(hào)修飾符，可以用來(lái)作為上面四種

2、整型數(shù)據(jù)類(lèi)型的前綴，以組成有符號(hào)整數(shù)和無(wú)符號(hào)整數(shù)，如下所示： signed short int，unsigned short int， signed int，unsigned int， signed long int，unsigned long int， signed long long int，unsigned long long int 帶signed前綴的數(shù)據(jù)類(lèi)型和無(wú)符號(hào)修飾符的整型一樣，都可以表示所有整數(shù)；而有unsigned修飾的數(shù)據(jù)類(lèi)型都只能用來(lái)表示無(wú)符號(hào)數(shù)，即非負(fù)整數(shù)。,4.1.3 整型常量,整型常量是指用以表示整型數(shù)值的常量，可以分為短整型（short int）、整型（int）

3、、長(zhǎng)整型（long int）和長(zhǎng)長(zhǎng)整型（long long int）四種。表4-1是數(shù)值為74的不同進(jìn)制的整型常量的表示形式。,4.1.3 整型常量,與作為數(shù)據(jù)類(lèi)型后綴不同的是，在printf函數(shù)和scanf函數(shù)中，當(dāng)長(zhǎng)度修飾符和符號(hào)修飾符都存在時(shí)，位置不能互換。 符號(hào)修飾符與進(jìn)制符不能共存。 進(jìn)制符有5種：d、x、X、o和i。d表示十進(jìn)制，x和X表示十六進(jìn)制，o表示八進(jìn)制，i表示三種進(jìn)制中任意一種。,4.1.3 整型常量,其中十六進(jìn)制符（x和X）中，進(jìn)制符x只能接受09和小寫(xiě)字母af，進(jìn)制符X只能接受09和大寫(xiě)字母AF。 例如，把長(zhǎng)長(zhǎng)整型十六進(jìn)制數(shù)FFFFFFFFFF以八進(jìn)制形式輸出，如下所

4、示： printf(%llon, 0 xFFFFFFFFFFll); 輸出結(jié)果為： 17777777777777,4.1.4 整型變量,整形變量是指用以存儲(chǔ)整型數(shù)值的變量。與整型常量一樣，整型變量也可以分為短整型、整型、長(zhǎng)整型和長(zhǎng)長(zhǎng)整型四種類(lèi)型；并且每種類(lèi)型都可以分為有符號(hào)和無(wú)符號(hào)兩種，而有符號(hào)數(shù)與沒(méi)有符號(hào)前綴的變量完全一樣。各類(lèi)型的定義形式如下： signed short int data_h; unsigned short int data_uh; signed int data_d; unsigned int data_ud; signed long int data_l; unsign

5、ed long int data_ul; signed long long int data_ll; unsigned long long int data_ull;,4.1.5 整型的存儲(chǔ)方式,整型按照存儲(chǔ)方式和數(shù)值區(qū)間的不同，可分為兩大類(lèi)：有符號(hào)整型和無(wú)符號(hào)整型。其中，有符號(hào)整型在內(nèi)存中的存儲(chǔ)分為兩部分：符號(hào)部分和數(shù)值部分。例如，int型在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式如下圖所示。,4.1.5 整型的存儲(chǔ)方式,例如，unsigned int型在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式如下圖所示。,4.1.6 整型的數(shù)值范圍,在前面的討論中，可以知道不同整型數(shù)據(jù)的字節(jié)長(zhǎng)度不同，因此它們的可表示的數(shù)值范圍也是不同的，如下表所示。,

6、4.1.6 整型的數(shù)值范圍,所有變量在內(nèi)存中的存儲(chǔ)狀況如下表所示。,4.1.6 整型的數(shù)值范圍,程序中4個(gè)變量均賦值為其數(shù)據(jù)類(lèi)型所能表示范圍的邊界值，存儲(chǔ)狀態(tài)如下表所示。當(dāng)再增加或減小這些變量的值時(shí)，數(shù)據(jù)將溢出。,4.1.6 整型的數(shù)值范圍,【代碼解析】同樣，本程序中4個(gè)變量也都被賦值為其數(shù)據(jù)類(lèi)型所能表示范圍的邊界值，存儲(chǔ)狀態(tài)如下表所示。同樣，當(dāng)增加或減小這些變量的值時(shí)，數(shù)據(jù)將溢出。,4.2 字符型數(shù)據(jù)類(lèi)型,C語(yǔ)言中的字符型數(shù)據(jù)只有一種，即char型數(shù)據(jù)類(lèi)型，因此也直接把char型稱(chēng)為字符型。使用符號(hào)修飾符還可以得到無(wú)符號(hào)字符型和有符號(hào)字符型，如下所示： signed char，有符號(hào)字符型

7、unsigned char，無(wú)符號(hào)字符型 本節(jié)將先討論字符型的字節(jié)長(zhǎng)度，再討論了字符常量和字符變量的使用，最后介紹了字符型的存儲(chǔ)方式。,4.2.1 字節(jié)長(zhǎng)度,在C標(biāo)準(zhǔn)中，char型的字節(jié)長(zhǎng)度被定義為1位。與整型數(shù)據(jù)類(lèi)型一樣，也可以使用符號(hào)修飾符來(lái)得到無(wú)符號(hào)char型和顯式的有符號(hào)char型，它們的字節(jié)長(zhǎng)度都是一樣的。,4.2.2 字符常量,字符常量，即用以表示字符的常量。C語(yǔ)言中的字符常量都包含在單引號(hào)中，單引號(hào)內(nèi)具體的內(nèi)容可分為兩種： 1單個(gè)字符 單個(gè)字符常量是指單引號(hào)內(nèi)只含一個(gè)字符的常量，例如： a, b, 1, m 這些字符常量輸出到屏幕上的結(jié)果即為引號(hào)內(nèi)的字符本身。 2轉(zhuǎn)義字符 以反斜

8、桿（）開(kāi)頭的轉(zhuǎn)義字符，其作用是把反斜桿后面的字符轉(zhuǎn)換為特定形式。比如： n, t, 123, x12,4.2.2 字符常量,下表列出了常用的轉(zhuǎn)義字符的含義。,4.2.2 字符常量,由于字符常量只占1個(gè)字節(jié)，因此該類(lèi)型只能表示256個(gè)值。正因?yàn)樽址涂杀硎镜臄?shù)值個(gè)數(shù)有限的特點(diǎn)，在C標(biāo)準(zhǔn)中，字符常量的0127部分被一一映射為ASCII碼。,4.2.3 字符變量,字符變量是用以存儲(chǔ)字符型數(shù)值的變量。字符型變量也有兩種：有符號(hào)型和無(wú)符號(hào)型。定義形式如下： signed char ch1; unsigned char ch2; 對(duì)字符型變量賦值有兩種方式。一種是使用字符常量，比如： char c1 =

9、n; unsigned c2 = n;,4.2.3 字符變量,另一種是使用整型賦值，整型會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的ASCII碼復(fù)制給字符變量。比如： char c1 = 97;* 即a * unsigned c2 = 49;* 即1 * printf函數(shù)和scanf函數(shù)對(duì)字符型數(shù)據(jù)的處理格式為%c。,4.2.4 字符型的存儲(chǔ)方式,字符型數(shù)據(jù)類(lèi)型的存儲(chǔ)方式和整型十分相似。 有符號(hào)字符型和有符號(hào)整型一樣，最高位為符號(hào)位，其余部分都屬于數(shù)值部分，其值等于該字符型數(shù)據(jù)的數(shù)值的絕對(duì)值。 無(wú)符號(hào)字符型只含數(shù)值部分。,4.3 浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)類(lèi)型,C語(yǔ)言共定義了如下三種浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)類(lèi)型以表示不同精度不同數(shù)值范圍的浮點(diǎn)數(shù)。

10、float，單精度型 double，雙精度型 long double，長(zhǎng)雙精度型,4.3.1 字節(jié)長(zhǎng)度,C標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不同浮點(diǎn)型的字節(jié)長(zhǎng)度有以下規(guī)定：float型不大于double型，double型不大于long double型。在不同編譯器和不同硬件環(huán)境下，各類(lèi)型的字節(jié)長(zhǎng)度有所變化。,4.3.2 浮點(diǎn)型常量,浮點(diǎn)型常量是用以表示浮點(diǎn)數(shù)值的常量。浮點(diǎn)型常量有三種類(lèi)型：float型常量、double型常量和long double型常量。C語(yǔ)言中的浮點(diǎn)型數(shù)值默認(rèn)為雙精度類(lèi)型，可以使用f或F作為后綴得到單精度型常量，或使用l或L作為后綴得到長(zhǎng)雙精度常量。它們的表示有小數(shù)形式和指數(shù)形式兩種形式。 小數(shù)形式

11、的示例有：1500.13、3.1415926、-0.007。 指數(shù)形式有三部分，數(shù)值1、e或E、數(shù)值2，其值等于（數(shù)值1）（10的（數(shù)值2）次方）。上述小數(shù)形式的示例用指數(shù)表示依次為：1.50013e3，31415.926E-4，-0.7e3，中間的e大小寫(xiě)均可。,4.3.2 浮點(diǎn)型常量,浮點(diǎn)型常量的整數(shù)部分為0時(shí)，省略整數(shù)部分的0也是合法的，比如：-0.007可以寫(xiě)為-.007，-0.7e3可以寫(xiě)為-.7e3。 指數(shù)形式中，e前面必須有數(shù)字，數(shù)值2必須存在且為整數(shù)。以下形式是非法的： 1.e7e前面必須緊挨著數(shù)字 0.77e3.2e后面必須為整數(shù) e2e前必須有數(shù)字 2ee后面必須有整數(shù),4

12、.3.3 浮點(diǎn)型變量,浮點(diǎn)型變量是用以存儲(chǔ)浮點(diǎn)型數(shù)值的變量。C語(yǔ)言中定義了三種浮點(diǎn)型變量：float型變量（單精度變量），double型變量（雙精度變量）和long double型變量（長(zhǎng)雙精度變量）。下面是這幾種浮點(diǎn)類(lèi)型定義變量的形式如下： float f; double d; long double ld;,4.3.3 浮點(diǎn)型變量,從前面的討論可以知道，基本上，三種類(lèi)型所占的字節(jié)長(zhǎng)度是不一樣的，因此它們能表示的精度和數(shù)值范圍也是不一樣的，如下表所示。,4.3.4 浮點(diǎn)型的精度,不同浮點(diǎn)型的精度不同，精度從低到高依次為float型、double型和long double型。下面的程序可以檢測(cè)

13、三種浮點(diǎn)型的精度。,4.3.5 浮點(diǎn)型的數(shù)值范圍,不同浮點(diǎn)型可以表示的數(shù)值范圍也不同，由于浮點(diǎn)型在內(nèi)存中是以科學(xué)計(jì)數(shù)法的方式來(lái)存儲(chǔ)的，因此其數(shù)值范圍只能使用數(shù)量級(jí)范圍來(lái)表示。可表示的數(shù)量級(jí)范圍從小到大為依次為：float型、double型和long double型。,4.3.6 浮點(diǎn)型的存儲(chǔ)方式,浮點(diǎn)型的存儲(chǔ)方式和其他類(lèi)型有很大不同，而不同編譯器之間也存在差別，但大部分都遵從IEEE數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。下面以L(fǎng)inux下的GCC 3.2.2的實(shí)現(xiàn)為例，討論浮點(diǎn)型的存儲(chǔ)方式。 浮點(diǎn)型的內(nèi)存形式包含3個(gè)部分： 1符號(hào)位 浮點(diǎn)型的符號(hào)位只有一位，為其最高位。如果該位為1，則表示其為負(fù)數(shù)；如果該位為0，則表示其

14、為非負(fù)數(shù)。,4.3.6 浮點(diǎn)型的存儲(chǔ)方式,2指數(shù)位 浮點(diǎn)型的指數(shù)位以補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)其科學(xué)計(jì)數(shù)法表示形式的指數(shù)部分。指數(shù)位決定浮點(diǎn)型可存儲(chǔ)的數(shù)值范圍。但是，需要注意的是，浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的內(nèi)存形式中的指數(shù)位的值并非真正的指數(shù)值，真正的指數(shù)值為該類(lèi)型的偏差值減去該存儲(chǔ)值的結(jié)果。偏差值是為了校正指數(shù)值而設(shè)定的，每種類(lèi)型的偏差值是固定的，不同類(lèi)型的偏差值不同。,4.3.6 浮點(diǎn)型的存儲(chǔ)方式,3基數(shù)位 基數(shù)位是浮點(diǎn)型的最后一部分，其位數(shù)決定精確度。long double型的基數(shù)位即為其科學(xué)計(jì)數(shù)法的基數(shù)位的二進(jìn)制表示形式。float型和double型的基數(shù)位與long double型略有不同。由于科學(xué)計(jì)數(shù)法的基數(shù)

15、表示為二進(jìn)制時(shí)，由于二進(jìn)制中除了0即為1，故可以確定其整數(shù)位肯定為1。因此，為了得到多一位的存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)float型和double型數(shù)據(jù)時(shí)，省去基數(shù)的整數(shù)位，而默認(rèn)其整數(shù)位為1。,4.3.6 浮點(diǎn)型的存儲(chǔ)方式,在不同浮點(diǎn)型中，這三個(gè)部分所占空間不同，下表列出了 GCC中各浮點(diǎn)類(lèi)型的分段情況。,4.4 使用typedef定義類(lèi)型,除了前幾節(jié)介紹的C語(yǔ)言自帶的數(shù)據(jù)類(lèi)型外，程序員還可以使用關(guān)鍵字typedef定義自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型。本節(jié)將介紹typedef語(yǔ)句的作用以及如何在C中合理使用typedef語(yǔ)句。,4.4.1 typedef的標(biāo)準(zhǔn)形式,typedef作用是為數(shù)據(jù)類(lèi)型起一個(gè)新的名字。typed

16、ef語(yǔ)句由三個(gè)部分組成：關(guān)鍵字typedef、原數(shù)據(jù)類(lèi)型名和新數(shù)據(jù)類(lèi)型名。其標(biāo)準(zhǔn)形式如下： /* typedef 原數(shù)據(jù)類(lèi)型 新數(shù)據(jù)類(lèi)型 */ typedef oldType newType; 其在后面的程序中，便可以使用newType來(lái)代替oldType。執(zhí)行typedef語(yǔ)句后，編譯器會(huì)將程序中遇到的newType使用oldType來(lái)代替。例如： typedef char myChar; myChar c = c;,4.4.1 typedef的標(biāo)準(zhǔn)形式,C語(yǔ)言還允許對(duì)新的數(shù)據(jù)類(lèi)型名再次使用typedef，即對(duì)別名再起一個(gè)別名。例如： typedef int myInt_t; typedef

17、 myInt myInt32;/* 正確 */ 程序中的myInt32將先被替代為myInt，而myInt的原型為int，所以myInt32最后又被int替代。但是所有的新數(shù)據(jù)類(lèi)型名只能單獨(dú)組成數(shù)據(jù)類(lèi)型，不能作為其他數(shù)據(jù)類(lèi)型的一部分。 （接上面的程序） typedef unsigned int IntU_t;/* 正確 */ typedef unsigned myInt myIntU_t; /* 錯(cuò)誤：不可將別名作為其他數(shù)據(jù)類(lèi)型的一部分 */ myInt32 a;/* 正確 */ unsigned myInt32 b;/* 錯(cuò)誤：不可將別名作為其他數(shù)據(jù)類(lèi)型的一部分 */,4.4.2 合理使用t

18、ypedef,使用typedef一般有以下幾個(gè)用途：,1簡(jiǎn)化復(fù)雜的類(lèi)型申明,使用typedef給名字較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型起一個(gè)簡(jiǎn)短的名字，簡(jiǎn)化書(shū)寫(xiě)。比如： typedef unsigned long long int LLU_t; typedef的這個(gè)特點(diǎn)，在后面章節(jié)中討論到復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型和復(fù)雜指針時(shí)會(huì)得到更好的體現(xiàn)。,2提高程序的可維護(hù)性和移植性,在程序中，對(duì)于一些數(shù)據(jù)類(lèi)型可能會(huì)改變的變量，一般都使用數(shù)據(jù)類(lèi)型別名來(lái)申明該變量。比如，一個(gè)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)中，學(xué)生的各科成績(jī)最初要求處理為整數(shù)。因此，程序中與成績(jī)相關(guān)的所有變量都定義為int，如下所示： int math; 后來(lái)，需求發(fā)生了變化，學(xué)生的成績(jī)

19、有可能含有小數(shù)，此時(shí)就需要改變與成績(jī)相關(guān)的所有變量的定義，都改為float型。如下所示： float math;,2提高程序的可維護(hù)性和移植性,這樣的修改相當(dāng)麻煩，費(fèi)時(shí)。但是如果在最初的設(shè)計(jì)中，將所有類(lèi)型可能變化的變量在定義前為其量身定制一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型的話(huà)，將大大提高程序的可維護(hù)性。 typedef int score_t; score_t math; score_t phy; score_t engl; score_t score_tmp; 當(dāng)系統(tǒng)要求成績(jī)?yōu)樾?shù)時(shí)，則只需改變typedef語(yǔ)句。 typedef float score_t;,3定義自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型集,在一些程序中，為了提高程序的

20、可維護(hù)性和可移植性，經(jīng)常需要自定義一些數(shù)據(jù)類(lèi)型集。比如下面這段代碼展示了如何使用typedef定義一套完整的整數(shù)類(lèi)型集。,3定義自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型集,01/* 使用typedef定義8位、16位、32位和64位的整數(shù)類(lèi)型 */ 02typedefcharint8_t;/* 定義8位整數(shù) */ 03typedefshortint16_t; /* 定義16位整數(shù) */ 04typedefintint32_t; /* 定義32位整數(shù) */ 05typedeflong longint64_t; /* 定義64位整數(shù) */ 06typedefunsigned charuInt8_t; /* 定義無(wú)符號(hào)8位整

21、數(shù) */ 07typedefunsigned shortuInt16_t; /* 定義無(wú)符號(hào)16位整數(shù) */ 08typedefunsigned intuInt32_t; /* 定義無(wú)符號(hào)32位整數(shù) */ 09typedefunsigned long longuInt64_t; /* 定義無(wú)符號(hào)64位整數(shù) */,3定義自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型集,在程序中可以使用這套整數(shù)類(lèi)型集來(lái)代替C語(yǔ)言的內(nèi)建整數(shù)類(lèi)型。但系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，比如在新系統(tǒng)中，int型的支持位數(shù)只有16位，而long int型的支持位數(shù)有32位，那么只需修改上述整數(shù)集中的int32_t和uInt32_t的typedef。如下所示： typede

22、f long int32_t; typedef unsigned long uInt32_t; ,4.5 限定詞const與volatile,關(guān)鍵字const與volatile是C語(yǔ)言中的兩個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型限定詞，均在變量定義中使用。把一個(gè)變量定義為const，意味著該變量的值將不會(huì)被改變，而把一個(gè)變量定義為volatile，則告訴編譯器不要對(duì)該變量進(jìn)行優(yōu)化。本節(jié)將先后討論限定詞const和volatile的使用。,4.5.1 使用const,限定詞const在C語(yǔ)言中的主要作用是定義只讀變量。只讀變量的值在定義后不能再被改變。使用const的形式如下： const 數(shù)據(jù)類(lèi)型名 變量名 = 初始值; 也可以把關(guān)鍵字const放在數(shù)據(jù)類(lèi)型名和變量名中間，如下所示： 數(shù)據(jù)類(lèi)型名 const 變量名 = 初始值; 下面是幾個(gè)定義const變量的實(shí)例： const int NUM_MONTH = 12; const double PI = 3.1415926; const char RIGHT = T; const char WRONG = F;,4.5.1 使用const,使用cons