C语⾔提供了丰富的数据类型来描述⽣活中的各种数据。
使⽤整型类型来描述整数,使⽤字符类型来描述字符,使⽤浮点型类型来描述⼩数。
所谓“类型”,就是相似的数据所拥有的共同特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么操作
数据。
下⾯盘点⼀下C语⾔提供的各种数据类型,本章节主要探讨内置数据类型。
1.1 字符型
1 char //character
2 [signed] char //有符号的
3 unsigned char //⽆符号的
1.2 整型
1 //整数 - integer
2 //短整型
3 short [int]
4 [signed] short [int]
5 unsigned short [int]
6 //整型
7 int
8 [signed] int
9 unsigned int
10 //⻓整型
11 long [int]
12 [signed] long [int]
13 unsigned long [int]
14 //更⻓的整型
15 //C99中引⼊
16 long long [int]
17 [signed] long long [int]
18 unsigned long long [int]
1.3 浮点型
1 float
2 double
3 long double
1.4 布尔类型
C语⾔原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型,⽽是使⽤整数 0 表⽰假,⾮零值表⽰真。
在 C99 中也引⼊了 布尔类型 ,是专⻔表⽰真假的。
1 _Bool
布尔类型的使⽤得包含头⽂件 <stdbool.h>
布尔类型变量的取值是:true 或者 false
1 #define bool _Bool
2 #define false 0
3 #define true 1
1 _Bool flag = true;
2 if (flag)
3 printf("i like C\n");
1.5 各种数据类型的⻓度
每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度,使⽤不同的数据类型,能够创建出⻓度不同的变量,变量⻓度的不 同,存储的数据范围就有所差异。
1.5.1 sizeof 操作符
sizeof 是⼀个关键字,也是操作符,专⻔是⽤来计算sizeof的操作符数的类型⻓度的,单位是字
节。
sizeof 操作符的操作数可以是类型,也可是变量或者表达式。
1 sizeof( 类型 )
2 sizeof 表达式
sizeof 的操作数如果不是类型,是表达式的时候,可以省略掉后边的括号的。
sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的,根据表达式的类型来得出⼤⼩。
sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。
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, sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中,返回值的类型有可能是
unsigned int ,也有可能是 unsigned long ,甚⾄是 unsigned long long ,
对应的 printf() 占位符分别是 %u 、 %lu 和 %llu 。这样不利于程序的可移植性。
C 语⾔提供了⼀个解决⽅法,创造了⼀个类型别名 size_t ,⽤来统⼀表⽰ sizeof 的返
回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型,可能是 unsigned int ,也可能是
unsigned long long。
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int a = 10;
5 printf("%zd\n", sizeof(a));
6 printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字,可以省略掉sizeof后边的()
7 printf("%zd\n", sizeof(int));
8 printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
9 return 0;
10 }
1.5.2 数据类型⻓度
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 printf("%zd\n", sizeof(char));
5 printf("%zd\n", sizeof(_Bool));
6 printf("%zd\n", sizeof(short));
7 printf("%zd\n", sizeof(int));
8 printf("%zd\n", sizeof(long));
9 printf("%zd\n", sizeof(long long));
10 printf("%zd\n", sizeof(float));
11 printf("%zd\n", sizeof(double));
12 printf("%zd\n", sizeof(long double));
13 return 0;
14 }
1 1
2 1
3 2
4 4
5 4
6 8
7 4
8 8
9 8
1.5.3 sizeof 中表达式不计算
1 //测试:sizeof中表达式不计算
2 #include <stdio.h>
3 int main()
4 {
5 short s = 2;
6 int b = 10;
7 printf("%d\n", sizeof(s = b+1));
8 printf("s = %d\n", s);
9 return 0;
10 }
sizeof 在代码进⾏编译的时候,就根据表达式的类型确定了,类型的常⽤,⽽表达式的执⾏却要在
程序运⾏期间才能执⾏,在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运⾏期间就不会执⾏表达式了。
2. signed 和 unsigned
C 语⾔使⽤ signed 和 unsigned 关键字修饰 字符型和整型 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,表⽰该类型不带有正负号,只能表⽰零和正整数。
对于 int 类型,默认是带有正负号的,也就是说 int 等同于 signed int 。
由于这是默认情况,关键字 signed ⼀般都省略不写,但是写了也不算错。
1 signed int a;
2 // 等同于int a;
1 unsigned int a;
整数变量声明为 unsigned 的好处是,同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值,增⼤了⼀倍。
⽐如,16位的 signed short int 的取值范围是:-32768~32767,最⼤是32767;⽽ unsigned short int 的取值范围是:0~65535,最⼤值增⼤到了65,535。32位的 signed
int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。
下⾯的定义是VS2022环境中,limits.h中相关定义。
1 #define SHRT_MIN (-32768) //有符号16位整型的最⼩值
2 #define SHRT_MAX 32767 //有符号16位整型的最⼤值
3 #define USHRT_MAX 0xffff //⽆符号16位整型的最⼤值
4 #define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值
5 #define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最⼤值
1 unsigned a;
1 signed char c; // 范围为 -128 到 127
2 unsigned 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
上述的数据类型很多,尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种,为什么呢?
其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围,也就是存储的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适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值:
limits.h ⽂件中说明了整型类型的取值范围。
float.h 这个头⽂件中说明浮点型类型的取值范围。
为了代码的可移植性,需要知道某种整数类型的极限值时,应该尽量使⽤这些常量。
• 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。
4. 变量
4.1 变量的创建
了解清楚了类型,我们使⽤类型做什么呢?类型是⽤来创建变量的。
什么是变量呢?C语⾔中把经常变化的值称为变量,不变的值称为常量。
变量创建的语法形式是这样的:
1 data_type name;
2 | |
3 | |
4 数据类型 变量名
1 int age; //整型变量
2 char ch; //字符变量
3 double weight; //浮点型变量
1 int age = 18;
2 char ch = 'w';
3 double weight = 48.0;
4 unsigned int height = 100;
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更⼴,整个⼯程中想使⽤,都是有办法使⽤的。
• 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是⽐较局限,只能在⾃⼰所在的局部范围内使⽤的。
1 #include <stdio.h>
2
3 int global = 2023;//全局变量
4
5 int main()
6 {
7 int local = 2018;//局部变量
8 printf("%d\n", local);
9 printf("%d\n", global);
10 return 0;
11 }
1 #include <stdio.h>
2
3 int n = 1000;
4 int main()
5 {
6 int n = 10;
7 printf("%d\n" n);//打印的结果是多少呢?
8 return 0;
9 }
其实当局部变量和全局变量同名的时候,局部变量优先使⽤。
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++语⾔的时候,我们会关注
内存中的三个区域:栈区、堆区、静态区。
1. 局部变量是放在内存的栈区
2. 全局变量是放在内存的静态区
3. 堆区是⽤来动态内存管理的(后期会介绍)
5. 算术操作符:+、-、*、/、%
在写代码时候,⼀定会涉及到计算。
C语⾔中为了⽅便运算,提供了⼀系列操作符,其中有⼀组操作符叫:算术操作符。分别是: + - *
/ % ,这些操作符都是双⽬操作符。
注:操作符也被叫做:运算符,是不同的翻译,意思是⼀样的。
5.1 + 和 -
+ 和 - ⽤来完成加法和减法。
+ 和 - 都是有2个操作数的,位于操作符两端的就是它们的操作数,这种操作符也叫双⽬操作符。
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int x = 4 + 22;
5 int y = 61 - 23;
6 printf("%d\n", x);
7 printf("%d\n", y);
8 return 0;
9 }
5.2 *
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int num = 5;
5 printf("%d\n", num * num); // 输出 25
6 return 0;
7 }
5.3 /
运算符 / ⽤来完成除法。
除号的两端如果是整数,执⾏的是整数除法,得到的结果也是整数。
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 float x = 6 / 4;
5 int y = 6 / 4;
6 printf("%f\n", x); // 输出 1.000000
7 printf("%d\n", y); // 输出 1
8 return 0;
9 }
上⾯⽰例中,尽管变量 x 的类型是 float (浮点数),但是 6 / 4 得到的结果是 1.0 ,⽽不是
1.5 。原因就在于 C 语⾔⾥⾯的整数除法是整除,只会返回整数部分,丢弃⼩数部分。
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0
5 printf("%f\n", x); // 输出 1.500000
6 return 0;
7 }
上⾯⽰例中, 6.0 / 4 表⽰进⾏浮点数除法,得到的结果就是 1.5 。
再看⼀个例⼦:
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int score = 5;
5 score = (score / 20) * 100;
6 return 0;
7 }
上⾯的代码,你可能觉得经过运算, score 会等于 25 ,但是实际上 score 等于 0 。这是因为
score / 20 是整除,会得到⼀个整数值 0 ,所以乘以 100 后得到的也是 0 。
为了得到预想的结果,可以将除数 20 改成 20.0 ,让整除变成浮点数除法。
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int score = 5;
5 score = (score / 20.0) * 100;
6 return 0;
7 }
5.4 %
运算符 % 表⽰求模(余)运算,即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能⽤于整数,不能⽤于浮点数。
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int x = 6 % 4; // 2
5 return 0;
6 }
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 printf("%d\n", 11 % -5); // 1
5 printf("%d\n",-11 % -5); // -1
6 printf("%d\n",-11 % 5); // -1
7 return 0;
8 }
6. 赋值操作符:=和复合赋值
1 int a = 100;//初始化
2 a = 200;//赋值,这⾥使⽤的就是赋值操作符
6.1 连续赋值
1 int a = 3;
2 int b = 5;
3 int c = 0;
4 c = b = a+3;//连续赋值,从右向左依次赋值的。
1 int a = 3;
2 int b = 5;
3 int c = 0;
4 b = a+3;
5 c = b;
6.2 复合赋值符
1 int a = 10;
2 a = a+3;
3 a = a-2;
1 int a = 10;
2 a += 3;
3 a -= 2;
1 += -=
2 *= /= %=
3 //下⾯的操作符后期讲解
4 >>= <<=
5 &= |= ^=
7. 单⽬操作符:++、--、+、-
前⾯介绍的操作符都是双⽬操作符,有2个操作数的。C语⾔中还有⼀些操作符只有⼀个操作数,被称为单⽬操作符。 ++、--、+(正)、-(负) 就是单⽬操作符的。
7.1 ++和--
7.1.1 前置++
1 int a = 10;
2 int b = ++a;//++的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置++
3 printf("a=%d b=%d\n",a , b);
计算⼝诀:先+1,后使⽤;
a原来是10,先+1,后a变成了11,再使⽤就是赋值给b,b得到的也是11,所以计算技术后,a和b都是11,相当于这样的代码:
1 int a = 10;
2 a = a+1;
3 b = a;
4 printf("a=%d b=%d\n",a , b);
7.1.2 后置++
1 int a = 10;
2 int b = a++;//++的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置++
3 printf("a=%d b=%d\n",a , b);
计算⼝诀:先使⽤,后+1
a原来是10,先使⽤,就是先赋值给b,b得到了10,然后再+1,然后a变成了11,所以直接结束后a是11,b是10,相当于这样的代码:
1 int a = 10;
2 int b = a;
3 a = a+1;
4 printf("a=%d b=%d\n",a , b);
7.1.3 前置--
如果你听懂了前置++,那前置--是同理的,只是把加1,换成了减1;
计算⼝诀:先-1,后使⽤
1 int a = 10;
2 int b = --a;//--的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置--
3 printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是:9 9
7.1.4 后置--
同理后置--类似于后置++,只是把加⼀换成了减⼀
计算⼝诀:先使⽤,后-1
1 int a = 10;
2 int b = a--;//--的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置--
3 printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是:9 10
7.2 + 和 -
这⾥的+是正号,-是负号,都是单⽬操作符。
运算符 + 对正负值没有影响,是⼀个完全可以省略的运算符,但是写了也不会报错
1 int a = +10; 等价于 int a = 10;
1 int a = 10;
2 int b = -a;
3 int c = -10;
4 printf("b=%d c=%d\n", b, c);//这⾥的b和c都是-10
5 int a = -10;
6 int b = -a;
7 printf("b=%d\n", b); //这⾥的b是10
8. 强制类型转换
在操作符中还有⼀种特殊的操作符是强制类型转换,语法形式很简单,形式如下:
1 (类型)
1 int a = 3.14;
2 //a的是int类型, 3.14是double类型,两边的类型不⼀致,编译器会报警告
1 int a = (int)3.14;//意思是将3.14强制类型转换为int类型,这种强制类型转换只取整数部分