C语言数据类型：基础知识-第3版

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：在C语言中，数据类型可分为4类，它们是基本数据类型、构造数据类型、指针类型、空类型，如图2.2所示。图2.2C语言的数据类型不同数据类型的存储空间大小和取值范围都不同，与使用的编译器版本也有一定的关系，见表2.2。表2.2C语言的标准数据类型1.整型数据整型数据分为两大类：有符号型和无符号型。在C程序中，用于存放整型数据的变量称为整型变量。C语言中，有十进制小数形式和指数形式两种表示实型常量的方法。

数据类型是数据的基本属性，描述数据的存储格式和运算规则。不同类型的数据在内存中所占存储空间的大小是不同的，能够支持的运算和相应的运算规则也不同。

在C语言中，数据类型可分为4类，它们是基本数据类型、构造数据类型、指针类型、空类型，如图2.2所示。

图2.2　C语言的数据类型

不同数据类型的存储空间大小和取值范围都不同，与使用的编译器版本也有一定的关系，见表2.2。

表2.2　C语言的标准数据类型

1.整型数据

整型数据分为两大类：有符号型和无符号型。有符号的整数既可以是正数，也可以是负数。不带符号位（只包含0和正数）的整数为无符号整数。

在C语言中整型数据用机器的一个字长来存储，所以整型数据的表示范围与计算机系统的软硬件环境有关。在字长为16位的计算机系统中，整型数据占用2个字节，在字长为32位的计算机系统中，整型数据占用4个字节。同样一个整型数据，在取值范围能满足要求的情况下，应尽量使用较短的数据类型。

在C语言中，整型常量可以用以下形式表示：

·十进制整数：没有前缀，其数码为0～9，如76、-33等。

·八进制整数：以0作为前缀，其数码为0～7，如016、-052等。

·十六进制整数：以0x或0X为前缀，其数码为0～9，A～F或a～f，如0x5d、0X4af等。

若要表示一个长整型常量，则应在数字后面加上后缀“l”或“L”表示，如136L。而无符号数则应在数字末尾加后缀“u”或“U”表示。例如：0xE5LU表示十六进制无符号长整数E5。

在C程序中，用于存放整型数据的变量称为整型变量。整型变量有短整型、基本整型、长整型和无符号整型四种，其数据类型名分别由关键字short int（或short）、int、long　int（或long）与unsigned int（或unsigned）表示。例如：

变量定义时可以进行初始化，即在定义变量的同时通过赋值号（＝）给变量赋值，例如：int a＝10，b＝24；等。

【例2.3】　整型数据在程序中的使用示例。

上面程序中的格式输入函数scanf和格式化输出函数printf的使用将在稍后章节中讨论，目前仅需知道可以通过这种方式输入输出数据即可。程序一次运行的情况如下所示：

请输入整型变量b的值：68

a＝45，b＝68，c＝196

请输入长整型变量x和y的值：7895678，2346485

7895678-2346485＝5549193

2.实型数据

C语言中，实型常量也称为实型常数、实数或者浮点数。在计算机内存中，实数一律以指数形式存放。C语言中，有十进制小数形式和指数形式两种表示实型常量的方法。

（1）十进制小数形式

小数形式即为在数学中常用的实数形式，它是由数字和小数点组成的，且必须要包含小数点，其书写的一般形式为：

整数部分.小数部分

例如：0.3、25.0、5.0等均为合法的实数。

（2）指数形式

类似于数学中的指数形式，在C语言中，是以e或E后跟一个整数来表示以10为底的幂数，其书写的一般形式为：

整数部分.小数部分E／e阶码部分（整数）

例如：2.1E5表示数据2.1*105，3.7E-2表示3.7*10-2。

在使用指数书写形式时应该注意两点：

①字母“e”或“E”后面的指数部分必须是整数，如100E4.5是错误的表示方法。

②字母“e”或“E”之前必须有数字，即使是1也不能省略，如10-5不能只写为E-5，而应该写成1E-5（或者1e-5）。

C程序中，用于存放实型数据的变量称为实型变量，根据所表示的数据范围和精度不同，实型变量分为单精度型和双精度型，分别用float和double进行定义。

在32位开发环境中，单精度型占4个字节存储空间，其数值范围为3.4E-38～3.4E+38，只能提供6～7位有效数字。双精度型占8个字节存储空间，其数值范围为1.7E-308～1.7E+308，可提供15～16位有效数字。

float x，y；　　　　　／／定义单精度实型变量x和y

double a，b，c；／／定义双精度实型变量a、b和c

【例2.4】　实型数据在程序中的使用示例。(www.chuimin.cn)

上面程序运行时，若分别为变量b和y输入值20.6，则输出结果如下所示：

3.字符型数据

字符型数据包括字符常量和字符变量。字符常量是由一对单引号括起来的单个字符，如'C'，'9'等均为字符常量。这里单引号只起定界作用，不代表字符。在C语言中，一个字符占用一个字节的存储空间，用对应的ASCII值（整数）来存储字符。

转义字符是一种特殊的字符常量，转义字符是由反斜杠'＼'开头的字符序列，此时字符具有特定的含义，一般表示控制功能，或者用于表示不能直接从键盘上输入的字符数据，例如，'＼n'表示换行，将屏幕上的光标移动到下一行的开头，'＼a'产生响铃信号，使计算机通过声卡或扬声器输出一个短的蜂鸣声。表2.3中列出了常用的转义字符。

表2.3　常用转义字符表

使用转义字符表中的最后两种形式可以表示ASCII表中的任何一个字符，例如，'＼101'或'＼x41'分别用八进制数形式和十六进制数形式表示了字符A。

在C语言中，字符是按它所对应的ASCII码值来存储的，例如，字符'a'存储到计算机内的是ASCII码97，所以字符常量可以像整数一样参与运算。例如：

ch＝'a'-18　　　　　　　　　／／ch的值为97-18＝79

字符类型变量用以存储和表示一个字符，在内存中分配一个字节的空间，字符型变量的定义形式如下：

char＜变量列表＞；

例如：char ch，c；／／定义变量ch、c为字符型变量

【例2.5】　字符数据使用示例。

程序运行的结果如下所示：

A，B，a

从程序的输出结果中可知，一个字符变量加上一个整数即可以得到另外一个字符，例如c1+1即得到字符B。如果一个字符变量的值为大写英文字母，则将其加32后即得到对应的小写字母。当希望通过小写英文字母得到对应的大写字母时，仅需将其减32即可。

程序运行时，若为变量c1提供的值为字符k，则输出结果如图2.12所示。

4.字符串常量

在C语言中，字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列，如"CHINA"。其中，双引号只是作为定界符使用，并不是字符串中的字符。系统在存储字符串常量时分配一段连续的存储单元，依次存放字符串中的每一个字符，然后在字符串的最后一个字符后添加转义字符'＼0'表示字符串的结尾，所以其需要的空间长度是串中字符存储所需要的长度再加一个字节。

字符串常量中可以包含转义字符，在统计字符串中的字符个数时需要特别注意。例如，"ABCD＼t123＼n＼＼＼101"是一个合法的字符串常量，其长度为11个字符。字符串常量中字符的大小写是有区别的。例如，"ABCDEFG"与"abcdefg"是两个不同的字符串常量。

由于字符串常量可以是0个字符，所以一对双引号之间没有任何字符也是合法的字符串（空字符串）；但在一对单引号中如果没有任何字符则是非法字符。

C语言中没有字符串变量，处理字符串问题时需要使用字符数组或指针，相关内容将在后续章节中讲述。特别值得注意的是，由于一个汉字需要占用两个字节的空间，C程序中即使对于单个汉字的处理，也需要使用字符串的方式进行。

5.符号常量

C程序中，可以用标识符来表示一个常量，称为符号常量。符号常量在使用之前必须先用预处理语句定义，其一般形式为：

＃define　标识符　常量

其中：＃define是一条预处理命令，称为宏定义命令，其功能是把该标识符定义为其后的常量值。定义符号常量时，习惯使用大写字母构成标识符名，以区别于一般的变量。程序处理时，首先用对应的常量替换标识符，然后再进行编译处理。

在C程序设计中使用符号常量的好处是：

·能清晰地描述某些常量的意义。

·便于修改程序。当需要修改多处使用的某一个常量数据时，能“一改全改”。

【例2.6】　符号常量的定义和使用示例。