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?个人专栏:【数据结构初阶】 【C语言】
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1 数据类型介绍1.1 字符型1.2 整形1.3 浮点型1.4 布尔型1.5 各种数据类型的长度1.5.1 sizeof 操作符1.5.2 数据类型长度1.5.3 sizeof 中表达式不计算 2 signed 和 unsigned3 数据类型的取值范围4 变量4.1 变量的创建4.2 变量的分类
1 数据类型介绍
C语言提供了丰富的数据类型来描述我们写代码的各种数据。
使用整形来描述整数,使用字符类型来描述字符,使用浮点型来描述小数。
而所谓的类型就是相似的数据所拥有的共同的特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么进行操作和分配内存(数据类型不一样所占用的内存空间大小也不一样。
下面给大家介绍一下C语言提供的各种数据类型,主要讨论内置类型 :
1.1 字符型
char; //charactersigned char; //有符号unsigned char; //无符号
1.2 整形
// 短整形short int;signed short int;unsigned short int;//整形int;signed int;unsigned int;//长整形long int;signed long int;unsigned long int;//更长的整形//C99中引入long long int;signed long long int;unsigned long long int;
1.3 浮点型
//浮点型float;double;long double;
1.4 布尔型
C语言中原来并没有为布尔单独设置一个类型,而是使用整数“ 0 ”代表假。非零值代表真。
在C99中引入了布尔型,用来专门表示真假。
//布尔型_Bool;
在使用布尔类型需要包含头文件 <stdbool.h>
布尔类型变量的取值为True和False
1.5 各种数据类型的长度
每一种数据类型都有自己的长度,使用不同的数据类型,能够创建出长度不同的变量,变量长度的不同,存储数据的范围就有所不同
1.5.1 sizeof 操作符
sizeof 是一个关键字,也是操作符,专门用来计算sizeof的操作符数的类型长度的,单位是字节
sizeof 操作符的操作数可以是数据类型,也可以是变量和表达式
sizeof(类型)sizeof 表达式
sizeof 的操作数如果不是类型是表达式的情况可以省略后面的括号。
sizeof 后面的表达式是不参与运算的,根据表达式的类型来得出大小。
sizeof 的计算结果都是 size_t 类型。
注意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,可能的类型有 unsigned int,unsigned long,unsigned long long。而对应的printf()的占位符分别是 %u,%lu, %llu。这样不利于程序的可移植性
C语言提供了一个解决办法,创建了一个 size_t 类型用来统一表示sizeof 的返回值,可能是三个中的任意一个
例如:
int main(){int a = 100;printf("%zd\n", sizeof(a));printf("%zd\n", sizeof a);printf("%zd\n", sizeof(int));printf("%zd\n", sizeof(1+1));return 0;}
输出结果:
从结果中我们可以看到都是4字节,这是因为sizeof在这里计算的全部是int这个数据类型的大小,而a是变量名。可以省略括号,最后的1+1返回的是最后结果的大小是整形4个字节。
1.5.2 数据类型长度
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VS 2022 X64的环境下输出如下:
1.5.3 sizeof 中表达式不计算
代码:
int main(){int a = 2;printf("%zd\n", sizeof(a));printf("%zd\n", sizeof(a = 100 +11 ));printf("%d\n", a);return 0;}
输出结果:
sizeof 在代码进行编译的时候,就已经根据表达式的类型确定了,而表达式的执行却要在程序运行期间才能执行,f在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运行期间不会在执行表达式了。
2 signed 和 unsigned
C语言使用 signed 和 unsigned 关键字是用来修饰字符和整形类型的。
signed关键字,表示一个类型带有正负号,包含负值;
unsigned关键字,表示一个类型只有正整数和零。
对于 int 类型是默认带有正负号的,也就是说 int 等同于 signed int。
整数变量声明为 unsigned 的好处是,同样长度的内存能够表示的最大正整数提高了一倍,比如16位的 signed short int 的取值范围是:-32768 ~ 32767,而 unsigned short int 的取值范围是:0 ~ 65535。32位的signed下面的定义是VS2022环境中的,limits.h中的相关定义。
#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
字符类型char也可以设置 signed 和 unsigned。
signed char c; // 范围为 -128 到 127unsigned 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
上述的数据类型有很多,尤其整数的数据类型就有 short、 int、 long、 long long,四种,为什么呢?
其实每一种数据类型都有自己的取值范围,也就是存储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合适的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值:
limits.h 文件中说明了整数类型的取值范围。
float.h 文件中说明了浮点类型的取值范围。
为了代码的可移植性,需要知道某种整数的类型的极限值时应该尽量使用这些常量。
4 变量
4.1 变量的创建
了解清楚了类型,那么类型是用来做什么的呢?类型时用来创建变量的。什么是变量呢?C语言中常把变化的量叫做变量,不变的值叫做常量。
变量创建的语法是这样的
int main(){int long; //整形变量char ch; //字符型变量double weight; //浮点型变量return 0;}
变量在创建的时候给一个初始值叫做初始化
int main(){int age = 20; //整形变量char ch[10] = "zhen nan"; //字符串char c = 'a'; //字符double weight = 72.5; //浮点型变量return 0;}
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比较广,可以在整个工程中使用。
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比较局限,只能在自己的局部范围内使用。
int global = 100; //全局变量int main(){int local = 10; //局部变量printf("%d\n", global);printf("%d\n", local);return 0;}
输出结果:
如果局部变量和全局变量名字一样呢?
int global = 100; //全局变量int main(){int global = 10; //局部变量printf("%d\n", global);return 0;}
输出结果:
在这里我们可以看到如果名称一致的情况下优先使用局部变量。
全局变量和局部变量在内存中存储在哪里呢?
一般我们在学习C/C++的时候会关注三个区域:堆区、栈区、静态区。