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c语言入门19,应该没有人故意写不可移植的代码吧,C语言的数据类型介绍

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还记得在《》一节中,我们提到 C 语言定义了不同的数据类型吗?不同数据类型使得 C 语言更加灵活,解决问题时,选择合适的数据类型,能够大大提升程序最终的效率。本节,我们再细说说 C 语言的数据类型。

C 语言中的数据类型

整型

计算机存储的最小单位是字节(Byte),一个字节通常是 8 个 bit。我们常说的硬盘容量 500GB,就是指硬盘能够存储 500G 字节的数据。C 语言规定 char 型占一个字节的存储空间,如果是 unsigned char(无符号),则可表示的取值范围是 0~255。如果是 signed char(有符号),则取值范围为 -128~127。

定义 char 型变量时不指定 unsigned 或 signed ,C标准规定这种情况属于 implemention defined,具体 char 型变量是否有符号取决于使用的编译器。C 标准的原则是:优先考虑效率,可移植性其次。所以如果在对应的体系架构上,char 型变量有符号时效率最高,则编译器就将其解释为有符号。若char 型变量无符号时效率最高,则编译器就将其解释为无符号。

应该没有人故意写出没有移植性的代码,所以建议写 C 语言代码用到 char 型变量时,显性的指出其是否有符号。

另外,整型数据类型还有 short int(可简写为 short),int, long int(可简写为 long),long long int(可简写为 long long)几种,这些类型也可以加上 unsigned 或 signed 表示无符号型或有符号型,与 char 类型的区别主要在于占用的存储空间不同,究竟这几种整型类型占几个字节,C 标准没有规定,所以在不同架构的计算机中,这几种类型占用的空间可能不同。例如在大多数 32 位计算机中,这几种数据类型占用的字节数分别为 2,4,4,8。而在大多数 64 位计算机中,这几种数据类型占用的字节数分别为 2,4,8,8。

除了 char,其他几种整型类型如果定义时没有写符号,则默认为是有符号的。

浮点型

C 标准规定的浮点型有 float,double,long double,但是对每种数据类型占用的存储空间却没有规定。浮点型的实现在不同的平台上的差异性比整型更大。有的处理器自带的有浮点运算单元,称为浮点运算的硬件实现。有的处理器没有,只能用整型运算模拟,这称为浮点运算的软件实现

C 语言定义了这么多的数据类型,我们在 C 语言编程时应选择最合适的数据类型。例如某个变量的变化范围是 0~100,那选择 char 类型就足够了(无论有没有符号),选择 long 类型会导致性能下降,原因我们在之前的文章里已经解释过了。如果某个变量的变化范围可能超过 255,那就不能选择 char 类型了,否则会造成数据溢出,例如

unsigned char i = 255;
i = i + 2;
printf("i=%d\n", i);

以上代码会输出“i=1”。

C 语言的数据类型转换

C 语言中的基本运算,如+-* /%这些算术运算以及> < >= <= == !=这些比较运算,都需要两边的数据类型一致,如果不一致,会自动转换为一致的类型。例如:

unsigned char a = 254, b = 3;
int sum = a+b;

计算 sum 之前,会先把 a 和 b 提升为 int 类型再相加。

C语言的数据类型自动转换,一般都是转为占用字节数较多的类型,如果有浮点型,则优先转为浮点型。例如,如果有一边的类型为 long double,则把另一边也转为 long double;否则,如果有一边为 double 类型,则把另一边也转为 double 类型;否则,如果有一边为 float,则把另一边也转为 float 类型;。。。接着就是整型了,也是依次按照 long long -> long -> int -> short -> char 的顺序转换类型的。

C 语言在赋值时,也会做自动的类型转换,例如:

int i = 3.14;
printf("i=%d\n", i);

以上代码会输出 “i=3”,i 只保留的 3.14 的整数部分。

C 语言还有强制类型转换,只需要在要转换的数据前加上 (要转换的类型),例如:

int i = 257;
unsigned char j = (unsigned char)i;
printf("j=%d\n", j);

以上代码会输出“j=1”,溢出的部分被忽略了。

初学者看到这些规则通常会很不舒服,觉得这不是在学编程而是在啃法律条文,结果越学越泄气。是的,C语言并不像一个数学定理那样完美,现实世界里的东西总是不够完美的。但还好啦,C程序员已经很幸福了,只要严格遵照C标准来写代码,不要去触碰那些阴暗角落,写出来的代码就有很好的可移植性。想想那些可怜的JavaScript程序员吧,他们甚至连一个可以遵照的标准都没有,一个浏览器一个样,因而不得不为每一种浏览器的每一个版本分别写不同的代码。

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