• 「C语言」数据类型及混合运算与类型转换


        深入学习C语言时,有必要先了解一下数据类型的概念,以及它们之间的混合运算与类型转换。

        本篇文章便是根据《C语言程序设计教程》和在线翻阅资料后整理而出。(练习题将逐步更新)

    目录:

        一、概述

        二、类型修饰符

        三、各种数据类型介绍

        四、不同类型数据间的混合运算与类型转换转换

        五、练习

    一、概述

        程序所能处理的基本数据对象被划分成一些组或一些集合。它们都采用同样的编码方式,对它们能做同样的操作。把程序中具有这样性质的集合,成为数据类型。CPU对不同的数据类型提供了不同的操作指令

        C语言中的类型按其组成可以分为简单类型和构造类型,按是否预定义了类型名字和值集可以分为基本类型和非基本类型,按是否加了类型限定符可以分为限定类型和非限定类型

        用ProcessOn作图,C语言数据类型如下:

        

    二、类型修饰符

        除void类型外,基本数据类型之前都可以加各种类型修饰符,类型修饰符有如下四种:

            1.signed----有符号,可修饰char、int。int是默认有符号的

            2.unsigned-----无符号,修饰int 、char

            3.long------长型,修饰int 、double

            4.short------短型,修饰int

    三、各种数据类型介绍

        1.基本数据类型

            (以下各数据类型字长均指32位操作系统下,可用printf("%d",sizeof(数据类型名));进行测试。具体字长由具体编译器决定,但确定的关系是:sizeof(short)≤sizeof(int)≤sizeof(long))

            整型:整形包括短整型、整形和长整形

                短整型:

                    有符号短整型:short [int]    2byte -32768~32767

                    无符号短整型:unsigned short [int]    2 byte 0~65535 

                整型:

                    有符号整型:int /signed [int] 4 byte -2147483648~2147483647
                    无符号整型:unsigned [int] 4 byte 0~4294967295

                长整形:

                    有符号长整型:long [int]/signed long [int] 4 byte -2147483648~2147483647 

                    无符号长整型:unsigned long [int] 4 byte 0~4294967295

                超长整型(C99 标准添加的类型):long long [int]  8 byte 0~18446744073709552000 

            P.S(C语言中整型和长整形都占4字节的原因):

                早期的C编译平台下整形和长整型分别是2和4字节。随着编译平台版本的升级,现在二者都是4字节,short是2字节。另外整型数的字长与CPU的字长没有密切关系:早期的int是2字节,但那时的CPU也已经是32位的了;再者你把现在4字节int编译平台安装在64位CPU机上去,同样只能编译4字节int的代码,并不因为CPU成8字节了,你代码中的int也成8字节了。(摘自百度知道

               long从字面上看,应该是64位才更合理,把long当成32位实在是一个历史的包袱。像C#那样新起炉灶的程序语言,由于没有需要支持老代码的问题,就把long当作64位来处理了。 

               在32位平台下,long是相对short而言,long(short)类型是long(short)int类型的简称,sizeof(long) = sizeof(int) = 4。int和long的范围虽然一样,但输入输出格式不同,printf int的格式为%d,而printf long的格式为%ld。

               考虑到程序的可移植性,还是要将他们区分开来。但当要求的数值范围为4byte时,建议使用int类型,因为第一版的C语言只有一种类型,那就是int。(摘自百度文库

            浮点型:

                单精度浮点型:float  4 byte -3.4E38~3.4E38 

                双精度浮点型:double 8 byte 1.7E308~1.7E308 long double 8 byte

            字符型:

                有符号字符型:char/signed char 1 byte -128~127 
                无符号字符型:unsigned char 1 byte 0~255
                宽字符型:wchar_t (unsigned short) 2 byte 0~65535
           P.S:字符型赋值时可以是char c='a';也可以用字符对应的ASCII码赋值:char c=97;
     

        2.指针类型:

            有关指针的数据类型

               int i ————定义整形变量i

               int *p———- p为指向整型变量的指针变量

               int a[n]——- 定义整型数组a,它有n个元素

               int *p[n]—– 定义指针数组p,它由n个指向整型数据的指针元素组成

               int (*p)[n] —p为指向含n个元素的一维数组的指针变量

               int f()——— f为返回整数型函数值的元素

               int *p()——- p为返回一个指针,该指针指向整型数据 或 整形数组

               int (*p)() —–p为指向函数的指针,该函数返回一个整数值

               int **p—- —-p是一个指针变量,它指向一个指向整数型数据的指针变量

             延伸可参考:基于指针的数据类型与指针运算小结 http://www.jb51.net/article/41051.htm

        3.构造类型:struct

            C语言构造类型分为:数组类型,结构类型和共用体类型

            数组类型:是由相同基本类型若干个元素组织在一起数据,它们有先后顺序,也可以按这个顺序对这些元素访问
                如int a[10],共有10个元素,第个元素的类型都相同,都为整型
                这10 个元素,按顺序分别是a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]、a[5]、a[6]、a[7]、a[8]、a[9]

            结构体类型:在C语言中,结构体(struct)指的是一种数据结构,是C语言中聚合数据类型(aggregate data type)的一类。结构体可以被声明为变量、指针或数组等,用以实现较复杂的数据结构。结构体同时也是一些元素的集合,这些元素称为结构体的成员(member),且这些成员可以为不同的类型,成员一般用名字访问

                在C语言中,定义一个结构的一般形式为:

                struct结构名

                {

                    //成员表列

                };

            延伸可参考:C语言结构体(struct)常见使用方法 http://blog.csdn.net/huqinwei987/article/details/23625823

            共用体类型:union

                几个不同的变量共同占用一段内存的结构,在C语言中,被称作“共用体”类型结构,简称共用体。注:在某些书籍中可能称之为“联合体”,但是“共用体”更能反映该类型在内存的特点

                在C语言中,定义一个结构的一般形式为:

                union 共用体名

                {
                    成员表列
                }变量表列;
     

        4.空类型:void

            常用在程序编写中对定义函数的参数类型、返回值、函数中指针类型进行声明。

            具体参考void百科 http://baike.baidu.com/item/void/5126319?fr=aladdin

    四、不同类型数据间的混合运算与类型转换

        1.自动类型转换

            在C语言中,自动类型转换遵循以下规则:

           

            ①若参与运算量的类型不同,则先转换成同一类型,然后进行运算

            ②转换按数据长度增加的方向进行,以保证精度不降低。如int型和long型运算时,先把int量转成long型后再进行运算

                a、若两种类型的字节数不同,转换成字节数高的类型

                b、若两种类型的字节数相同,且一种有符号,一种无符号,则转换成无符号类型

            ③所有的浮点运算都是以双精度进行的,即使仅含float单精度量运算的表达式,也要先转换成double型,再作运算

            ④char型和short型参与运算时,必须先转换成int型

            ⑤在赋值运算中,赋值号两边量的数据类型不同时,赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度左边长时,将丢失一部分数据,这样会降低精度,丢失的部分按四舍五入向前舍入

            

        2.强制类型转换

            强制类型转换一般格式如下:

                (类型名)(表达式)

            这种强制类型转换操作并不改变操作数本身

    五、练习题

        (练习题将逐步更新)

    参考链接:

        C语言基本数据类型简介:http://www.cnblogs.com/onedime/archive/2012/11/21/2780149.html

        深入解析unsigned int 和 int http://www.jb51.net/article/40518.htm

        强制类型转换 http://baike.baidu.com/link?url=54pz-bWDJV2PiatUXXglxiY0pwuWVufjEyUuvl4N5k1Og7MnaohZ_lGEqboiaJVKw6l8Gy1UQOjT_DOO9R56xq

     
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