C语言支持的基本数据类型

通过前面的举例分析，我们知道房子的类型，决定了房子的属性。例如，一房一厅的房子，有一个房间的空间；两房一厅的房子，有两个房间的空间。同理，在C语言中，提供了“数据类型”，它可以定义变量。不同数据类型定义的变量，有不同的存储空间和使用方式。

C语言支持的基本数据类型有：

(1) char类型，char类型称为“字符”类型。一个字符是 'A', 'B', 'C', '#', '!' 这样的数据。char类型的变量称为字符型变量，可以存放一个字符。char类型变量占据1个字节的存储空间。

(2) short 类型，short类型称为“短整型”。它用于存储一个整数值，例如100,188这样的整数值，short类型变量占据2个字节的存储空间。

(3) int类型，int类型称为“整型”。它用于存储一个整数值，int类型变量占据4个字节的存储空间。

(4) long类型，long类型称为“长整型”。它用于存储一个整数值，long类型变量占据4个字节的存储空间。而且 long 类型可以组合成 long long 类型，它占据8个字节的存储空间。

(5) float类型，float类型称为“单精度浮点型”。它存放一个浮点数，例如12.345, 16.888这样带小数点的小数。float类型变量占据4个字节的存储空间。

(6) double类型，double类型称为“双精度浮点数”。它存储一个浮点数，double类型变量占据8个字节的存储空间。

对于char、short、int和long类型，默认是“有符号数”类型，所以，能够表示负数。那么，它们可以结合unsigned关键字使用，表示无符号类型数据。

注意：float、double表示的浮点数类型，不可以与unsigned关键字组合使用。

我们可以归纳总结“有符号数类型”和“无符号数类型”的存储容量和表示数值范围如下表。

数据类型

容量(位数)

取值范围

char

8(1个字节)

-128 ~ 127

(-2^7 ~ 2^7-1)

unsigned char

8(1个字节)

0 ~ 255

(0 ~ 2^8 - 1)

short

16(2个字节)

-32767 ~ 32768

(-2^15 ~ 2^15-1)

unsigned short

16(2个字节)

0 ~ 65536

(0 ~ 2^18-1)

int

32(4个字节)

-2147483648 ~ +2147483647

(-2^31 ~ 2^31-1)

unsigned int

32(4个字节)

0 ~ 4294967295

(0 ~ 2^32-1)

long

32

-2147483648 ~ +2147483647

(-2^31 ~ 2^31-1)

unsigned long

32

0 ~ 4294967295

(0 ~ 2^32-1)

long long

64

-9223372036854775808 ~

9223372036854775807

(-2^63 ~ 2^63-1)

unsigned long long

64

0 ~ 18446744073709551615

(0 ~ 2^64-1)

char类型的最大值是2^7-1，unsigned char类型的最大值是2^8-1，可以看到，由于char类型变量的最高位作为符号位，只有7位作为数值位，而unsigned char类型的变量，全部8位都作为数值位。所以，能够表示最大值的范围不一样。假设变量的数值位有N位，那么，能够表示的最大值是2的N次方减一，即 2^N - 1。例如数值位为1111 1111，此时，数值位有8位，那么，它的值是1*2^0 + 1*2^1 + 1*2^2 + 1*2^3 + 1*2^4 + 1*2^5 + 1*2^6 + 1*2^7；如果这样计算，比较繁琐，那么，我们可以思考：

1111 1111 + 1 = 1 0000 0000

所以，有：

1111 1111 = 1 0000 0000 – 1

= 1*2^8 - 1

通过这样的方式计算，就可以快速得到N位全1的二进制，它的值是2^N – 1。

5.1 字符类型

在C语言中，定义了'A'、'B'、'C'、'#'、'?'这样的符号为字符。一个字符可以存放到一个字符变量中。字符的特点是：

(1) 必须使用单引号 ' ' 把字符包含起来；

(2) 字符可以是ASCII表中字符集的字符；

C语言提供了关键字char表示“字符类型”；可以定义字符类型的变量；例如：

程序运行的输出结果如下：

可以看到，用char关键字定义了字符类型的变量，分别定义了变量a和变量b，都是字符类型，并且给a变量存放了'X'字符，给b变量存放了'Y'字符。

最后，在printf()函数中，通过 %c 格式，输出字符类型变量中存放的字符。

注意：给字符变量赋值的字符，必须使用单引号' '把字符给包含起来。

一个字符在内存中存储的是其ASCII值，那么，我们可以把一个字符的ASCII值赋给一个字符变量，然后，再把它输出。测试的例子如下。

程序运行结果如下：

可以看到，我们把 '0' 字符的ASCII值赋给字符变量a，如同把字符 '0' 赋给字符变量a一样。因为，字符 '0' 的ASCII值是48，在内存中就是存储为48这个数值，所以，如同直接把ASCII值赋给字符变量。

通过这个例子，我们也区分了字符 '1'与数值1是有区别的。数值1的值就是1，但是，字符'1'的值是它的ASCII值，是49这个数值。

5.2 整数类型

在自然数中，100、1、99这样的数值称为“整数”。那么，在C语言中，提供了相关的类型来存放整数值。

C语言提供了关键字short、int、long表示整数类型，可以定义整数变量。例如588数值，是一个整数值，那么，可以存放在整数类型变量中。测试例子如下：

程序运行的输出结果如下：

可以看到，在C语言中，提供了关键字short、int、long可以定义整数类型，而且是有符号数类型，所以，在变量y中，可以赋值负数。

注意char数据类型虽然是字符类型，但是，它有1个字节的存储空间，1个字节的空间可以存储8位二进制数据，可以表示为一个整数值。

在C语言中，关键字char、short、int、long数据默认都是有符号类型，所以存储的数据可以表示负数。例如char类型的变量，容量是一个字节，最高位是符号位，剩余的7位是数据位。能够表示最大的数值是0111 1111，十进制就是127。最小的数值是1000 0001，十进制就是-127。

5.3 浮点数类型

在自然数中，1.23、6.99这样带小数的数据，称为：浮点数。在C语言中，提供了关键字float、double表示浮点数类型，可以定义浮点数变量。

如下是一个测试的例子：

程序运行的结果如下：

可以看到，我们定义了浮点数类型变量a1、a2，可以给它们赋值小数值。然后，通过 %f 格式输出变量中的浮点数。注意：由于printf函数输出浮点数带精度部分，小数部分输出6位，不足的补零。所以，1.23这样的数据输出1.230000，小数点有6位数。

注意：浮点数类型不能与unsigned关键字组合成“无符号浮点数”。如下是测试的例子：

编译测试程序的结果如下：

可以看到，不能够使用unsigned关键字来修饰float、double这样的浮点数类型。