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C語言的數據類型介紹
C語言是一門面向過程的、抽象化的通用程序設計語言，廣泛應用于底層開發。下面小編為大家帶來C語言的數據類型介紹，希望大家喜歡！
1.基本數據類型
基本數據類型最主要的特點是，其值不可以再分解為其它類型。也就是說，基本數據類型是自我說明的。
2.構造數據類型構造數據類型
是根據已定義的一個或多個數據類型用構造的方法來定義的。也就是說，一個構造類型的值可以分解成若干個“成員”或“元素”。每個“成員”都是一個基本數據類型或又是一個構造類型。在C語言中，構造類型有以下幾種：
2.1.數組類型
2.2.結構類型
2.3.聯合類型
3.指針類型
指針是一種特殊的，同時又是具有重要作用的數據類型。其值用來表示某個量在內存儲器中的地址。雖然指針變量的取值類似于整型量，但這是兩個類型完全不同的量，因此不能混為一談。4.空類型在調用函數值時，通常應向調用者返回一個函數值。這個返回的函數值是具有一定的數據類型的，應在函數定義及函數說明中給以說明，例如在例題中給出的max函數定義中，函數頭為： int max(int a,int b);其中“int ”類型說明符即表示該函數的返回值為整型量。又如在例題中，使用了庫函數 sin，由于系統規定其函數返回值為雙精度浮點型，因此在賦值語句s=sin (x);中，s 也必須是雙精度浮點型，以便與sin函數的返回值一致。所以在說明部分，把s說明為雙精度浮點型。但是，也有一類函數，調用后并不需要向調用者返回函數值， 這種函數可以定義為“空類型”。其類型說明符為void。在第五章函數中還要詳細介紹。在本章中，我們先介紹基本數據類型中的整型、浮點型和字符型。其余類型在以后各章中陸續介紹。
對于基本數據類型量，按其取值是否可改變又分為常量和變量兩種。在程序執行過程中，其值不發生改變的量稱為常量，取值可變的量稱為變量。它們可與數據類型結合起來分類。例如，可分為整型常量、整型變量、浮點常量、浮點變量、字符常量、字符變量、枚舉常量、枚舉變量。在程序中，常量是可以不經說明而直接引用的，而變量則必須先說明后使用。
4.整型量
整型量包括整型常量、整型變量。整型常量就是整常數。在C語言中，使用的整常數有八進制、十六進制和十進制三種。
5.整型常量
1.八進制整常數八進制整常數必須以0開頭，即以0作為八進制數的前綴。數碼取值為0～7。八進制數通常是無符號數。
以下各數是合法的八進制數：
015(十進制為13) 0101(十進制為65) 0177777(十進制為65535)
以下各數不是合法的八進制數：
256(無前綴0) 03A2(包含了非八進制數碼) -0127(出現了負號)
2.十六進制整常數
十六進制整常數的前綴為0X或0x。其數碼取值為0~9，A~F或a~f。
以下各數是合法的十六進制整常數：
0X2A(十進制為42) 0XA0 (十進制為160) 0XFFFF (十進制為65535)
以下各數不是合法的十六進制整常數：
5A (無前綴0X) 0X3H (含有非十六進制數碼)
3.十進制整常數
十進制整常數沒有前綴。其數碼為0～9。
以下各數是合法的十進制整常數：
237 -568 65535 1627
以下各數不是合法的十進制整常數：
023 (不能有前導0) 23D (含有非十進制數碼)
在程序中是根據前綴來區分各種進制數的。因此在書寫常數時不要把前綴弄錯造成結果不正確。4.整型常數的后綴在16位字長的機器上，基本整型的長度也為16位，因此表示的數的范圍也是有限定的。十進制無符號整常數的范圍為0～65535，有符號數為-32768～+32767。八進制無符號數的表示范圍為0～0177777。十六進制無符號數的表示范圍為0X0～0XFFFF或0x0～0xFFFF。如果使用的數超過了上述范圍，就必須用長整型數來表示。長整型數是用后綴“L”或“l”來表示的。例如：
十進制長整常數 158L (十進制為158) 358000L (十進制為-358000)
八進制長整常數 012L (十進制為10) 077L (十進制為63) 0200000L (十進制為65536)
十六進制長整常數 0X15L (十進制為21) 0XA5L (十進制為165) 0X10000L (十進制為65536)
長整數158L和基本整常數158 在數值上并無區別。但對158L，因為是長整型量，C編譯系統將為它分配4個字節存儲空間。而對158，因為是基本整型，只分配2 個字節的存儲空間。因此在運算和輸出格式上要予以注意，避免出錯。無符號數也可用后綴表示，整型常數的無符號數的后綴為“U”或“u”。例如： 358u,0x38Au,235Lu 均為無符號數。前綴，后綴可同時使用以表示各種類型的數。如0XA5Lu表示十六進制無符號長整數A5，其十進制為165。
6.整型變量
整型變量可分為以下幾類：
1.基本型
類型說明符為int，在內存中占2個字節，其取值為基本整常數。
2.短整量
類型說明符為short int或short'C110F1。所占字節和取值范圍均與基本型相同。
3.長整型
類型說明符為long int或long ，在內存中占4個字節，其取值為長整常數。
4.無符號型
類型說明符為unsigned。
無符號型又可與上述三種類型匹配而構成：
(1)無符號基本型 類型說明符為unsigned int或unsigned。
(2)無符號短整型 類型說明符為unsigned short
(3)無符號長整型 類型說明符為unsigned long
各種無符號類型量所占的內存空間字節數與相應的有符號類型量相同。但由于省去了符號位，故不能表示負數。 下表列出了Turbo C中各類整型量所分配的內存字節數及數的表示范圍。
類型說明符 數的范圍 分配字節數
int -32768~32767 ■■
short int -32768~32767 ■■
signed int -32768~32767 ■■
unsigned int 0~65535 ■■
long int -2147483648~2147483647 ■■■■
unsigned long 0~4294967295 ■■■■
7.整型變量的說明
變量說明的一般形式為： 類型說明符 變量名標識符，變量名標識符，...; 例如：
int a,b,c; (a,b,c為整型變量)
long x,y; (x,y為長整型變量)
unsigned p,q; (p,q為無符號整型變量)
在書寫變量說明時，應注意以下幾點：
1.允許在一個類型說明符后，說明多個相同類型的變量。各變量名之間用逗號間隔。類型說明符與變量名之間至少用一個空格間隔。
2.最后一個變量名之后必須以“;”號結尾。
3.變量說明必須放在變量使用之前。一般放在函數體的開頭部分。
[Practice] //1int a,b;
short int c;
short d=100;
a=d-20;
b=a+d;
c=a+b+d;
d=d-a+c-b;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
d,2,100
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0
3,0
4,100
1,80
2,180
3,360
4,200
of Vupdate
of Practice
[Practice] //2int a=5;
int b=9;
long int c;
long d;
c=a+b-7;
d=a*b*c;
c=d*d*d;
a=c-d;'Vtable
a,2,5
b,2,9
c,4,0
d,4,0
of Vtable
'Vupdate
1,5
2,9
3,0
4,0
3,7
4,315
3,31255875
1,-5112
of Vupdate
of Practice
[Practice] //3int a=6,b=19;
unsigned int c;
int d;
c=a-b+7;
d=b*c;
a=b+c+d;
b=-a;'Vtable
a,2,6
b,2,19
c,2,0
d,2,0
of Vtable
'Vupdate
1,6;2,19
3,0
4,0
3,65530
4,-114
1,-101
2,101
of Vupdate
of Practice
void main(){
long x,y;
int a,b,c,d;
x=5;
y=6;
a=7;
b=8;
c=x+a;
d=y+b;
printf("c=x+a=%d,d=y+b=%d ",c,d);
}
將main說明為返回void,即不返回任何類型的值
x,y被定義為long型
a,b,c,d被定義為int型
5->x
6->y
7->a
8->b
x+a->c
y+b->d
顯示程序運行結果 of long x,y;
int a,b,c,d;
c=x+a;
d=y+b;
從程序中可以看到：x, y是長整型變量，a, b是基本整型變量。它們之間允許進行運算，運算結果為長整型。但c，d被定義為基本整型，因此最后結果為基本整型。本例說明，不同類型的量可以參與運算并相互賦值。其中的類型轉換是由編譯系統自動完成的。有關類型轉換的規則將在以后介紹。
8.實型常量
實型也稱為浮點型。實型常量也稱為實數或者浮點數。在C語言中，實數只采用十進制。它有二種形式： 十進制數形式指數形式
1.十進制數形式
由數碼0~ 9和小數點組成。例如：0.0，.25，5.789，0.13，5.0，300.，-267.8230等均為合法的實數。
2.指數形式
由十進制數，加階碼標志“e”或“E”以及階碼(只能為整數，可以帶符號)組成。其一般形式為a E n (a為十進制數，n為十進制整數)其值為 a*10,n 如： 2.1E5 (等于2.1*10,5), 3.7E-2 (等于3.7*10,)-2*) 0.5E7 (等于0.5*10,7), -2.8E-2 (等于-2.8*10,)-2*)以下不是合法的實數 345 (無小數點) E7 (階碼標志E之前無數字) -5 (無階碼標志) 53.-E3 (負號位置不對) 2.7E (無階碼)
標準C允許浮點數使用后綴。后綴為“f”或“F”即表示該數為浮點數。如356f和356.是等價的。例2.2說明了這種情況：
void main()
{
printf("%f %f ",356.,356f);
}
void 指明main不返回任何值 利用printf顯示結果 結束
9.實型變量
實型變量分為兩類：單精度型和雙精度型，
其類型說明符為float 單精度說明符，double 雙精度說明符。在Turbo C中單精度型占4個字節(32位)內存空間，其數值范圍為3.4E-38～3.4E+38，只能提供七位有效數字。雙精度型占8 個字節(64位)內存空間，其數值范圍為1.7E-308～1.7E+308，可提供16位有效數字。
實型變量說明的格式和書寫規則與整型相同。
例如： float x,y; (x,y為單精度實型量)
double a,b,c; (a,b,c為雙精度實型量)
實型常數不分單、雙精度，都按雙精度double型處理。
void main(){
float a;
double b;
a=33333.33333;
b=33333.33333333333333;
printf("%f %f ",a,b);
}
此程序說明float、double的不同
a ■■■■
b ■■■■■■■■
a<---33333.33333
b<---33333.33333333333;;
顯示程序結果
此程序說明float、double的不同
float a;
double b;
a=33333.33333;
b=33333.33333333333333; 從本例可以看出，由于a 是單精度浮點型，有效位數只有七位。而整數已占五位，故小數二位后之后均為無效數字。b 是雙精度型，有效位為十六位。但Turbo C 規定小數后最多保留六位，其余部分四舍五入。
[Practice] //floatint a=32;
float b;
double d;
b=12345678;
d=b*100;
d=d+a;
d=d+58.123456;'Vtable
a,2,32
b,4,0.0
d,8,0.0
of Vtable
'Vupdate
1,32
2,0
3,0
2,12345678.00000
3,1234567800
3,1234567832
3,1234567890.123456
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a=543;
float b;
b=123.123962+a;
b=b-100;
a=b;'Vtable
a,2,543
b,4,0.0
of Vtable
'Vupdate
1,543
2,0.0
2,123.123962
2,23.123962
1,23
of Vupdate
of Practice
10.字符型量
字符型量包括字符常量和字符變量。
11.字符常量
字符常量是用單引號括起來的一個字符。例如'a','b','=','+','?'都是合法字符常量。在C語言中，字符常量有以下特點：
1.字符常量只能用單引號括起來，不能用雙引號或其它括號。
2.字符常量只能是單個字符，不能是字符串。
3.字符可以是字符集中任意字符。但數字被定義為字符型之后就
不能參與數值運算。如'5'和5 是不同的。'5'是字符常量，不能參與運算。
12.轉義字符
轉義字符是一種特殊的字符常量。轉義字符以反斜?quot;"開頭，后跟一個或幾個字符。轉義字符具有特定的含義，不同于字符原有的意義，故稱“轉義”字符。例如，在前面各例題printf函數的格式串中用到的“ ”就是一個轉義字符，其意義是“回車換行”。轉義字符主要用來表示那些用一般字符不便于表示的控制代碼。
13.常用的轉義字符及其含義
轉義字符 轉義字符的意義
回車換行
橫向跳到下一制表位置
v 豎向跳格
退格
回車
f 走紙換頁
反斜線符""
' 單引號符
a 鳴鈴
ddd 1～3位八進制數所代表的字符
xhh 1～2位十六進制數所代表的字符
廣義地講，C語言字符集中的任何一個字符均可用轉義字符來表示。表2.2中的ddd和xhh正是為此而提出的。ddd和hh分別為八進制和十六進制的ASCII代碼。如101表示字?quot;A" ，102表示字母"B"，134表示反斜線，XOA表示換行等。轉義字符的使用
void main()
{
int a,b,c;
a=5; b=6; c=7;
printf("%d %d %d %d %d %d ",a,b,c,a,b,c);
}
此程序練習轉義字符的使用
a、b、c為整數 5->a,6->b,7->c
調用printf顯示程序運行結果
printf("%d %d %d %d %d %d ",a,b,c,a,b,c);
程序在第一列輸出a值5之后就是“ ”，故回車換行;接著又是“ ”，于是跳到下一制表位置(設制表位置間隔為8)，再輸出b值6;空二格再輸出c 值7后又是" "，因此再回車換行;再空二格之后又輸出a值5;再空三格又輸出b的值6;再次后" "跳到下一制表位置(與上一行的6 對齊)，但下一轉義字符“”又使退回一格，故緊挨著6再輸出c值7。
14.字符變量
字符變量的取值是字符常量，即單個字符。字符變量的類型說明符是char。字符變量類型說明的格式和書寫規則都與整型變量相同。
例如：
char a,b; 每個字符變量被分配一個字節的內存空間，因此只能存放一個字符。字符值是以ASCII碼的形式存放在變量的內存單元之中的。如x的
十進制ASCII碼是120，y的十進制ASCII碼是121。對字符變量a,b賦予'x'和'y'值： a='x';b='y';實際上是在a,b兩個單元內存放120和121的二進制代碼： a 0 1 1 1 1 0 0 0
b 0 1 1 1 1 0 0 1
所以也可以把它們看成是整型量。 C語言允許對整型變量賦以字符值，也允許對字符變量賦以整型值。在輸出時， 允許把字符變量按整型量輸出，也允許把整型量按字符量輸出。 整型量為二字節量，字符量為單字節量，當整型量按字符型量處理時， 只有低八位字節參與處理。
main(){
char a,b;
a=120;
b=121;
printf("%c,%c %d,%d ",a,b,a,b);
}
a ■ b ■
a <-- 120
b <--- 121
顯示程序結果 char a,b;
a=120;
b=121;
本程序中說明a，b為字符型，但在賦值語句中賦以整型值。從結果看，a，b值的輸出形式取決于printf函數格式串中的格式符，當格式符為"c"時，對應輸出的變量值為字符，當格式符為"d"時，對應輸出的變量值為整數。
void main(){
char a,b;
a='x';
b='y';
a=a-32;
b=b-32;
printf("%c,%c %d,%d ",a,b,a,b);
}
a，b被說明為字符變量并賦予字符值
把小寫字母換成大寫字母
以整型和字符型輸出
本例中，a，b被說明為字符變量并賦予字符值，C語言允許字符變量參與數值運算，即用字符的ASCII 碼參與運算。由于大小寫字母的ASCII 碼相差32，因此運算后把小寫字母換成大寫字母。然后分別以整型和字符型輸出。
[Practice] //charint a=49;
char b;
char d;
b=a+10;
d=a+b;'Vtable
a,2,49
b,1,隨機
d,1,隨機
of Vtable
'Vupdate
1,49
2,隨機
3,隨機
2,';'
3,'l'
of Vupdate
of Practice
[Practice] //char c1,c2;
c1='a';c2='b';
c1=c1-32;c2=c2-32;'Vtable
c1,1,隨機
c2,1,隨機
of Vtable
'Vupdate
1,隨機;2,隨機
1,'a';2,'b'
1,'A';2,'B'
of Vupdate
of Practice
15.字符串常量
字符串常量是由一對雙引號括起的字符序列。例如： "CHINA" ，"C program: ， "$12.5" 等都是合法的字符串常量。字符串常量和字符常量是不同的量。它們之間主要有以下區別：
1.字符常量由單引號括起來，字符串常量由雙引號括起來。
2.字符常量只能是單個字符，字符串常量則可以含一個或多個字符。
3.可以把一個字符常量賦予一個字符變量，但不能把一個字符串常量賦予一個字符變量。在C語言中沒有相應的字符串變量。
這是與BASIC 語言不同的。但是可以用一個字符數組來存放一個字符串常量。在數組一章內予以介紹。
4.字符常量占一個字節的內存空間。字符串常量占的內存字節數等于字符串中字節數加1。增加的一個字節中存放字符""(ASCII碼為0)。這是字符串結束的標志。例如，字符串 "C program"在內存中所占的字節為：C program。字符常量'a'和字符串常量"a"雖然都只有一個字符，但在內存中的情況是不同的。
'a'在內存中占一個字節，可表示為：a
"a"在內存中占二個字節，可表示為：a符號常量
16.符號常量
在C語言中，可以用一個標識符來表示一個常量，稱之為符號常量。符號常量在使用之前必須先定義，其一般形式為：
#define 標識符 常量
其中#define也是一條預處理命令(預處理命令都?quot;#"開頭)，稱為宏定義命令(在第九章預處理程序中將進一步介紹)，其功能是把該標識符定義為其后的常量值。一經定義，以后在程序中所有出現該標識符的地方均代之以該常量值。習慣上符號常量的標識符用大寫字母，變量標識符用小寫字母，以示區別。
#define PI 3.14159
void main(){
float s,r;
r=5;
s=PI*r*r;
printf("s=%f ",s);
}
由宏定義命令定義PI 為3.14159 s,r定義為實數 5->r PI*r*r->s
顯示程序結果 float s,r; r=5; s=PI*r*r; 本程序在主函數之前由宏定義命令定義PI 為3.14159，在程序中即以該值代替PI 。s=PI*r*r等效于s=3.14159*r*r。應該注意的是，符號常量不是變量，它所代表的值在整個作用域內不能再改變。也就是說，在程序中，不能再用賦值語句對它重新賦值。
16.變量的初值和類型轉換
變量賦初值
在程序中常常需要對變量賦初值，以便使用變量。語言程序中可有多種方法，在定義時賦以初值的方法，這種方法稱為初始化。在變量說明中賦初值的一般形式為：
類型說明符 變量1= 值1，變量2= 值2，……; 例如：
int a=b=c=5;
float x=3.2,y=3f,z=0.75;
char ch1='K',ch2='P';
應注意，在說明中不允許連續賦值，如a=b=c=5是不合法的。
void main(){
int a=3,b,c=5;
b=a+c;
printf("a=%d,b=%d,c=%d ",a,b,c);
} a<---3,b<--0,c<---5
b<--a+c
17.顯示程序運行結果
變量類型的轉換
變量的數據類型是可以轉換的。轉換的方法有兩種， 一種是自動轉換，一種是強制轉換。
18.自動轉換
自動轉換發生在不同數據類型的量混合運算時，由編譯系統自動完成。自動轉換遵循以下規則：
1.若參與運算量的類型不同，則先轉換成同一類型，然后進行運算。
2.轉換按數據長度增加的方向進行，以保證精度不降低。如int型和long型運算時，先把int量轉成long型后再進行運算。
3.所有的浮點運算都是以雙精度進行的，即使僅含float單精度量運算的表達式，也要先轉換成double型，再作運算。
4.char型和short型參與運算時，必須先轉換成int型。
5.在賦值運算中，賦值號兩邊量的數據類型不同時， 賦值號右邊量的類型將轉換為左邊量的類型。 如果右邊量的數據類型長度左邊長時，將丟失一部分數據，這樣會降低精度， 丟失的部分按四舍五入向前舍入。圖2?1表示了類型自動轉換的規則。
void main(){
float PI=3.14159;
int s,r=5;
s=r*r*PI;
printf("s=%d ",s);
} PI<--3.14159
s<--0,r<--5
s<--r*r*PI
顯示程序運行結果
float PI=3.14159;
int s,r=5;
s=r*r*PI;
本例程序中，PI為實型;s，r為整型。在執行s=r*r*PI語句時，r和PI都轉換成double型計算，結果也為double型。但由于s為整型，故賦值結果仍為整型，舍去了小數部分。
19.強制類型轉換
強制類型轉換是通過類型轉換運算來實現的。其一般形式為： (類型說明符) (表達式) 其功能是把表達式的運算結果強制轉換成類型說明符所表示的類型。例如： (float) a 把a轉換為實型(int)(x+y) 把x+y的結果轉換為整型在使用強制轉換時應注意以下問題：
1.類型說明符和表達式都必須加括號(單個變量可以不加括號)，如把(int)(x+y)寫成(int)x+y則成了把x轉換成int型之后再與y相加了。
2.無論是強制轉換或是自動轉換，都只是為了本次運算的需要而對變量的數據長度進行的臨時性轉換，而不改變數據說明時對該變量定義的類型。
main(){
float f=5.75;
printf("(int)f=%d,f=%f ",(int)f,f);
}
f<--5.75
將float f強制轉換成int f float f=5.75;printf("(int)f=%d,f=%f ",(int)f,f); 本例表明，f雖強制轉為int型，但只在運算中起作用， 是臨時的，而f本身的類型并不改變。因此，(int)f的值為 5(刪去了小數)而f的值仍為5.75。
20.擴展閱讀：主要特點
C語言是一種結構化語言，它有著清晰的層次，可按照模塊的方式對程序進行編寫，十分有利于程序的調試，且c語言的處理和表現能力都非常的強大，依靠非常全面的運算符和多樣的數據類型，可以輕易完成各種數據結構的構建，通過指針類型更可對內存直接尋址以及對硬件進行直接操作，因此既能夠用于開發系統程序，也可用于開發應用軟件。通過對C語言進行研究分析，總結出其主要特點如下：
（1）簡潔的語言
C語言包含的各種控制語句僅有9種，關鍵字也只有32個，程序的編寫要求不嚴格且以小寫字母為主，對許多不必要的部分進行了精簡。實際上，語句構成與硬件有關聯的較少，且C語言本身不提供與硬件相關的輸入輸出、文件管理等功能，如需此類功能，需要通過配合編譯系統所支持的各類庫進行編程，故c語言擁有非常簡潔的編譯系統。
（2）具有結構化的控制語句
C語言是一種結構化的語言，提供的控制語句具有結構化特征，如for語句、if...else語句和switch語句等。可以用于實現函數的邏輯控制，方便面向過程的程序設計。
（3）豐富的數據類型
C語言包含的數據類型廣泛，不僅包含有傳統的字符型、整型、浮點型、數組類型等數據類型，還具有其他編程語言所不具備的數據類型，其中以指針類型數據使用最為靈活，可以通過編程對各種數據結構進行計算。
（4）豐富的運算符
C語言包含34個運算符，它將賦值、括號等均視作運算符來操作，使C程序的表達式類型和運算符類型均非常豐富。
（5）可對物理地址進行直接操作
C語言允許對硬件內存地址進行直接讀寫，以此可以實現匯編語言的主要功能，并可直接操作硬件。C語言不但具備高級語言所具有的良好特性，又包含了許多低級語言的優勢，故在系統軟件編程領域有著廣泛的應用。
（6）代碼具有較好的可移植性
C語言是面向過程的編程語言，用戶只需要關注所被解決問題的本身，而不需要花費過多的精力去了解相關硬件，且針對不同的硬件環境，在用C語言實現相同功能時的代碼基本一致，不需或僅需進行少量改動便可完成移植，這就意味著，對于一臺計算機編寫的C程序可以在另一臺計算機上輕松地運行，從而極大的減少了程序移植的工作強度。
（7）可生成高質量、目標代碼執行效率高的程序
與其他高級語言相比，C語言可以生成高質量和高效率的目標代碼，故通常應用于對代碼質量和執行效率要求較高的嵌入式系統程序的編寫。
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