1 数据类型分类

数据类型指的是用于声明不同类型的变量或函数的一个广泛的系统。数据类型决定了存储占用的空间，以及如何解释存储的位模式。

C语言的数据类型分为以下几类：

• 基本数据类型：整数类型、字符类型、浮点数类型和布尔类型。
• 枚举类型：本质上也是算术类型，被用来定义在程序中只能赋予其一定的离散整数值的变量。
• void 类型：表示没有值的数据类型，通常用于函数返回值。
• 聚合类型：数组类型、指针类型和结构体类型。

2 基本数据类型

2.1 整数数据类型

由于C 标准没有具体规定以上各类数据所占用的字节数。因此，在不同系统、编译器下，数据类型占用的字节数会有所不同。例如，long 类型，相同的 gcc 编译器下，在 Windows 系统中占 4 字节，而在 Linux 系统中占 8 字节。

为了得到某个类型或某个变量在特定平台上的准确大小，可以使用 sizeof 运算符，语法格式包括以下两种方式：

• sizeof(数据类型)：

/*
sizeof(int) 直接打印int类型占用内存大小。
查看sizeof 返回的占用内存大小，需要使用 %lu 格式符
*/
printf("%lu\n", sizeof(int));

• sizeof(变量名)：

int var = 100;
/*
sizeof(var) 直接打印var 变量占用内存大小。
查看sizeof 返回的占用内存大小，需要使用 %lu 格式符
*/
printf("%lu\n", sizeof(var));

可以使用 sizeof 查看 整数类型占用内存的大小，代码示例：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 查看short内存占用
    printf("short占用内存大小 = %lu\n", sizeof(short));
    
    // 查看int内存占用
	printf("int占用内存大小 = %lu\n", sizeof(int));

    // 查看long内存占用
	printf("long占用内存大小 = %lu\n", sizeof(long));

    // 查看long long内存占用
	printf("long long占用内存大小 = %lu\n", sizeof(long long));

	return 0;
}

可以引入头文件 #include <limits.h> 借助宏来查看 数据类型在当前平台上 对应的最小、最大值，代码示例：

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main(void)
{
    // 查看short类型最大最小值
	printf("short 最小值 = %hd， 最大值 = %hd\n", SHRT_MIN, SHRT_MAX);
	printf("unsigned short 最小值 = 0 最大值 = %hu\n", USHRT_MAX);
    
    // 查看int类型最大最小值
	printf("int 最小值 = %d，最大值 = %d\n", INT_MIN, INT_MAX);
	printf("unsigned int 最小值 = 0, 最大值 = %u\n", UINT_MAX);

    // 查看long类型最大最小值
	printf("long 最小值 = %ld， 最大值 = %ld\n", LONG_MIN, LONG_MAX);
	printf("unsigned long 最小值 = 0 最大值 = %lu\n", ULONG_MAX);
    
    // 查看long long类型最大最小值
	printf("long long 最小值 = %lld， 最大值 = %lld\n", LLONG_MIN, LLONG_MAX);
	printf("unsigned long long 最小值 = 0, 最大值 = %llu\n", ULLONG_MAX);

	return 0;
}

2.2 浮点类型

在计算机内部以浮点方式表示（小数点是浮动的），因此也叫浮点型。浮点类型包括：

• float (单精度)
• double (双精度)

其中，实型数据没有八、十六进制，也没有 unsigned 无符号形式。在计算机底层采用的是近似计算，实现比较复杂，且不同平台处理方式不同。下表列出了关于标准浮点类型的存储大小、值范围和精度的细节：

系统默认看做 double 类型。如想指明为 float 类型，需加后缀 f，3.14f。

关于浮点类型有效数字需要注意以下几点：

• 有效数字6~7：
• 整数部分 + 小数部分 <= 6 位， 准确。
• 整数部分 + 小数部分 == 7 位，可能准确，也可能不准确。
• 整数部分 + 小数部分 > 7位。大多不准确。
• 有效数字15~16：
• 整数部分 + 小数部分 <= 15 位， 准确。
• 整数部分 + 小数部分 == 16 位，可能准确，也可能不准确
• 整数部分 + 小数部分 > 16位。大多不准确。

显示小数时，%f 和 %lf 默认保留 6 位小数。

如需指定小数位数，使用格式符 %.nf ，n 为几，表示精确到小数点后几位，会对 n+1 位做 4 舍 5 入。代码示例：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 定义20位小数的float变量pi
	float pi1 = 3.14159265358979323846f;
    
    // 定义20 位小数的double变量pi
	double pi2 = 3.14159265358979323846; 

	printf("f=%.20f\n", pi1);
	printf("d=%.20lf\n", pi2);

	return 0;
}

2.3 字符类型

C语言定义 char 类型来表示字符数据。 其本质依然是存储数值，因此与数值型类似，也有有符号、无符号之分。占用 1 个字节内存大小。

2.3.1 ASCII 码

char 类型在程序中，最常用来表示字符。其本质依然是一个数字，但每个值都对应一个固定的字符，共定义了128个字符。称之为 ASCII 码 (American Standard Code for Information Interchange) 美国信息交换标准代码。

注意：我们从键盘键入的所有内容都是字符。如，键入数字 1，实际是字符 ‘1’，真正存储在计算机内的是 49（字符 1 的 ASCII 码值），而如果我们键入了 35，实际上这是两个字符。真正存储在计算机内的是 51 和 53（字符 3 和 字符 5 的 ASCII 码值）。我们可以用 printf 结合 格式符 %c，显示字符。 如果用 %d，就显示 其 ASCII 值了。代码示例：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	char ch = 53;
	printf("ASCII为：%d, 字符为：%c\n", ch, ch);
	return 0;
}

2.3.4 转义字符

C 语言提供了一类特殊的字符，是由 \ 和特定字符组合而成，称之为 转义字符。它们都是一个字符，如：

• ‘\n’ 这是 1 个字符。 代表 回车换行（回车键）。
• ‘\t’ 也是 1 个字符。代表 制表符 （Tab键）。
• ‘\b’ 同样是 1 个字符。 代表 退格符（Backspace 键）。
• ‘\0’ 是一个字符。代表 空。对应 ASCII 值 0。
• ‘\ddd’ 是一个字符。ddd 对应 3 个八进制数（没有用 0 开头）。 如：\141 对应 ASCII 值为 97，代表 ‘a’。
• ‘\xhh’ 是一个字符。x 表十六进制，hh 对应 2 个十六进制数。 如：\x41 对应 ASCII 值为 65，代表 ‘A’。

\ 还可以在特定环境下，将一个字符还原其本身意。比如，现在想在 printf(“%d\n”，10)；输出 10 的时候，用 “” 把 10 包裹住。 如果直接写printf(“ “%d” \n”，10)；是会报错的。这时，可以使用 \" 将 “ 进行转义，还原其本身意。

printf("\"%d\"", 10);  // 这里的 \" 看做一个双引号字符。

类似的还有：

• \' 代表 单引号。
• \\ 代表 反斜杠。

2.4 布尔类型

C语言在设计之初是没有真正意义上的布尔类型的，使用 1 和 0，对应表示真、假。但是，其他编程语言像 C++、java 都设计有布尔数类型。 C语言在1999 年推出的新标准（C99）中，也加入了 布尔类型。用 true 来代表 1，为真；用 false 来代表 0，为假。使用时，需要引入头文件 #include <stdbool.h>

#include <stdbool.h>

int main(void)
{
    printf("%d, %d\n", true, false);
    return 0;
}

虽然语法上与其他语言一致，但 C 语言每次在使用时需先引入头文件，较为麻烦。 因此，一些工程师还是喜欢直接在程序中用 1 和 0 来表示 真和假。

3 基本类型转换

基本类型转换是将一个数据类型的值转换为另一种数据类型的值。C 语言中有两种类型转换：

• 隐式类型转换：隐式类型转换是在表达式中自动发生的，无需进行任何明确的指令或函数调用。它通常是将一种较小的类型自动转换为较大的类型，例如，将int类型转换为long类型或float类型转换为double类型。隐式类型转换也可能会导致数据精度丢失或数据截断。

int i = 10;
float f = 3.14;
double d = i + f; // 隐式将int类型转换为double类型

• 显式类型转换：显式类型转换需要使用强制类型转换运算符（type casting operator），它可以将一个数据类型的值强制转换为另一种数据类型的值。强制类型转换可以使程序员在必要时对数据类型进行更精确的控制，但也可能会导致数据丢失或截断。

double d = 3.14159;
int i = (int)d; // 显式将double类型转换为int类型

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