C语言的基本类型

C语言包括三类基本数据类型，分别为整型、浮点型和字符型。

整型

整型按照是否提供符号位，分为有符号整型和无符号整型。在C语言中，默认的整型变量都是有符号的。为了指定无符号整型，需要使用unsigned修饰符。

按照不同的尺寸整型又分为短整型short int, 整型int和长整型long int。

这两种分类方法之间可以组合形成6种不同的类型：short int, unsigned short int, int, unsigned int, long int, unsigned long int。C语言通过省略单词int缩写整型的类型，例如unsigned short int等价于unsigned short。

各种类型的整型的表示范围因平台和编译器的不同而不同。标准库limits.h文件中，定义了该编译器实现的各种整型的最大值和最小值的宏。使用这些宏，既可以帮助程序选择正确的类型定义，同时保证了程序在各平台和编译器间的可移植性。C89语言标准规定的limits.h中的宏及其标准如下表所示。

宏名	取值	描述
`CHAT_BIT`	`>=8`	每个字符所占位数
`SCHAR_MIN`	`<=-127`	有符号字符型可表示的最小值
`SCHAR_MAX`	`>=127`	有符号字符型可表示的最大值
`UCHAR_MAX`	`>=255`	无符号字符型可表示的最大值
`CHAR_MIN`	`SCHAR_MIN`或`0`	字符型可表示的最小值
`CHAR_MAX`	`SCHAR_MAX`或`0`	字符型可表示的最大值
`MB_LEN_MAX`	`>=1`	多字节字符最多包含的字节数
`SHRT_MIN`	`<=-32767`	短整型可表示的最小值
`SHRT_MAX`	`>=32767`	短整型可表示的最大值
`USHRT_MAX`	`>=65535`	无符号短整型可表示的最大值
`INT_MIN`	`<=-32767`	整型可表示的最小值
`INT_MAX`	`>=32767`	整型可表示的最大值
`UINT_MAX`	`>=65535`	无符号整型可表示的最大值
`LONG_MIN`	`<=-2147483647`	长整型可表示的最小值
`LONG_MAX`	`>=-2147483647`	长整型可表示的最大值
`ULONG_MAX`	`>=4294967295`	无符号长整型可表示的最大值

获得本机各宏的值的示例如下（ubuntu 14.04，gcc 4.8.4 ）：

/*****************************************
 * value_scope.c *
 * *
 * 各类型整型的不同取值范围 *
 *****************************************/

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

int main()
{
unsigned long uTemp = CHAR_BIT;
printf("CHAR_BIT: %ld\n", uTemp);

long temp = 0;
  temp = SCHAR_MIN;
printf("SCHAR_MIN: %ld\n", temp);
  temp = SCHAR_MAX;
printf("SCHAR_MAX: %ld\n", temp);
  uTemp = UCHAR_MAX;
printf("UCHAR_MAX: %lu\n", uTemp);
  temp = CHAR_MIN;
printf("CHAR_MIN: %ld\n", temp);
  temp = CHAR_MAX;
printf("CHAR_MAX: %ld\n", temp);
  uTemp = MB_LEN_MAX;
printf("MB_LEN_MAX: %ld\n", uTemp);
  temp = SHRT_MIN;
printf("SHRT_MIN: %ld\n", temp);
  temp = SHRT_MAX;
printf("SHRT_MAX: %ld\n", temp);
  uTemp = USHRT_MAX;
printf("USHRT_MAX: %lu\n", uTemp);
  temp = INT_MIN;
printf("INT_MIN: %ld\n", temp);
  temp = INT_MAX;
printf("INT_MAX: %ld\n", temp);
  uTemp = UINT_MAX;
printf("UINT_MAX: %lu\n", uTemp);
  temp = LONG_MIN;
printf("LONG_MIN: %ld\n", temp);
  temp = LONG_MAX;
printf("LONG_MAX: %ld\n", temp);
  uTemp = ULONG_MAX;
printf("ULONG_MAX: %lu\n", uTemp);

return 0;
}

C语言的基本类型

C99及以后的标准又添加了另外三个宏LLONG_MIN,LLONG_MAX和ULLONG_MAX，对应着其新添加的类型long long int. 为了最大限度地保证兼容性，建议尽量不要使用。

常量是在程序运行过程中保持不变的量，在程序中以文本形式显示或通过宏命名。C语言支持以十进制、八进制和十六进制形式书写整型常量。不同进制的常量只是书写的一种形式，不会对实际存储方式产生影响。

十进制。包含数字0-9，不能以0开头。
八进制。包含数字0-9，必须以0开头。
十六进制。包含数字0-9和字母a-f和A-F。

当在程序中使用整型常量时，若其在int类型的取值范围，则编译器将其作为int处理，否则作为长整型处理。为了强制编译器将其作为长整型处理，则在常量的后边加L（或l)。同样，为了强制编译器将某一个常量作为无符号整型处理，在其后边加U（或u）。组合这两个符号可以表示常量是无符号长整型。

/******************************************
 * int_const.c *
 * *
 * 整型常量 *
 ******************************************/

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

int main()
{
int x1 = 12;
int x2 = 012;
int x3 = 0x12;
int x4 = 0X12;

printf("x1 = %d, x2 = %d, x3 = %d, x4 = %d\n", x1, x2, x3, x4);


printf("%u\n", 12u);
printf("%ld\n", 99999L);
printf("%lu\n", 89233542LU);

return 0;
}

C语言的基本类型
不要不分差别地使用长整型，其操作时间可能会比较小整型长。

C语言没有提供适当的布尔类型变量存储真假值，往往利用整型定义变量，为其赋值为0和1的方法来模拟真值和假值。为了程序更易于理解，定义1和0分别为宏TRUE或FALSE：

#define TRUE 1
#define FALSE 0

更进一步，可以定义布尔类型的宏BOOL:

#define BOOL int

这样，声明布尔型变量时不用int而使用BOOL，可以非常清楚表明变量所表示的意思。

浮点型

浮点型用以存储带有小数点或极大、极小的数。C语言提供了3类浮点数，分别为:

float。单精度浮点数，对精度要求不严格时使用。
double。双精度浮点数，提供更高精度，支持大多数程序使用。
long double。扩展双精度浮点数，支持极高精度，很少使用。

不同的计算机采用不同的方式存储浮点数，但大多数采用的都是IEEE 754标准。IEEE 754标准规定数值以科学计数法的方式存储，每个浮点数包括符号、指数和小数三部分。指数说明了数大小的程度，小数数位说明了数的精度。标准库提供了float.h头文件包含了定义浮点数特征的宏。

宏名	取值	描述
`FLT_RADIX`	`>=2`	所有浮点类型的进制基数
`FLT_MANT_DIG`		`float`型可表示数的有效数字的个数(基于`FLT_RADIX`)
`DBL_MANT_DIG`		`double`型可表示数的有效数字的个数(基于`FLT_RADIX`)
`LDBL_MANT_DIG`		`long double`型可表示数的有效数字的个数基于`FLT_RADIX`)
`FLT_DIG`	`>=6`	`float`型可表示的十进制数的小数点后的有效位数
`DBL_DIG`	`>=10`	`double`型可表示的十进制数的小数点后的有效位数
`LDBL_DIG`	`>=10`	`long double`型可表示的十进制数的小数点后的有效位数
`FLT_MIN_EXP`		`float`型可表示数的最小二进制指数
`DBL_MIN_EXP`		`double`型可表示数的最小二进制指数
`LDBL_MIN_EXP`		`long double`型可表示数的最小二进制指数
`FLT_MIN_10_EXP`	`<=-37`	`float`型可表示的十进制数的最小指数
`DBL_MIN_10_EXP`	`<=-37`	`double`型可表示的十进制数的最小指数
`LDBL_MIN_10_EXP`	`<=-37`	`long double`型可表示的十进制数的最小指数
`FLT_MAX_EXP`		`float`型可表示数的最大二进制指数
`DBL_MAX_EXP`		`double`型可表示数的最大二进制指数
`LDBL_MAX_EXP`		`long double`型可表示数的最大二进制指数
`FLT_MAX_10_EXP`	`>= 37`	`float`型可表示的十进制数的最大指数
`DBL_MAX_10_EXP`	`>= 37`	`double`型可表示的十进制数的最大指数
`LDBL_MAX_10_EXP`	`>= 37`	`long double`型可表示的十进制数的最大指数
`FLT_MAX`	`>= 1E37`	`float`型可表示的十进制数的最大值
`DBL_MAX`	`>= 1E37`	`double`型可表示的十进制数的最大值
`LDBL_MAX`	`>= 1E37`	`long double`型可表示的十进制数的最大值
`FLT_EPSILON`	`<= 1E-5`	`float`型可表示的数中1和比1大的最小值的差，即两个`float`型数可区分的最小差值
`DBL_EPSILON`	`<= 1E-9`	`double`型可表示的数中1和比1大的最小值的差，即两个`double`型数可区分的最小差值
`LDBL_EPSILON`	`<= 1E-9`	`long double`型可表示的数中1和比1大的最小值的差，即两个`long double`型数可区分的最小差值
`FLT_MIN`	`<= -1E37`	`float`型可表示的十进制数的最小值
`DBL_MIN`	`<= -1E37`	`double`型可表示的十进制数的最小值
`LDBL_MIN`	`<= -1E37`	`long double`型可表示的十进制数的最小值
`FLT_ROUNDS`	`-1,0,1,2,3`	舍入选项：-1表示未定义，0表示向0舍入，1表示最近舍入，2表示向正无穷舍入，3表示向负无穷舍入

/********************************************
 * float_value_scope.c *
 * *
 * <float.h>中定义的宏 *
 ********************************************/

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main()
{
long double dTemp = 0L;
unsigned long uTemp = 0L;

  uTemp = FLT_RADIX;
printf("FLT_RADIX: %lu\n\n", uTemp);

  uTemp = FLT_MANT_DIG;
printf("FLT_MANT_DIG: %lu\n", uTemp);
  uTemp = DBL_MANT_DIG;
printf("DBL_MANT_DIG: %lu\n", uTemp);
  uTemp = LDBL_MANT_DIG;
printf("LDBL_MANT_DIG: %lu\n\n", uTemp);

  uTemp = FLT_DIG;
printf("FLT_DIG: %lu\n", uTemp);
  uTemp = DBL_DIG;
printf("DBL_DIG: %lu\n", uTemp);
  uTemp = LDBL_DIG;
printf("LDBL_DIG: %lu\n", uTemp);

long temp = 0L;
  temp = FLT_MIN_EXP;
printf("FLT_MIN_EXP: %ld\n", temp);
  temp = DBL_MIN_EXP;
printf("DBL_MIN_EXP: %ld\n", temp);
  temp = LDBL_MIN_EXP;
printf("LDBL_MIN_EXP: %ld\n", temp);
  temp = FLT_MIN_10_EXP;
printf("FLT_MIN_10_EXP: %ld\n", temp);
  temp = DBL_MIN_10_EXP;
printf("DBL_MIN_10_EXP: %ld\n", temp);
  temp = LDBL_MIN_10_EXP;
printf("LDBL_MIN_10_EXP: %ld\n", temp);

  temp = FLT_MAX_EXP;
printf("FLT_MAX_EXP: %ld\n", temp);
  temp = DBL_MAX_EXP;
printf("DLV_MAX_EXP: %ld\n", temp);
  temp = LDBL_MAX_EXP;
printf("LDBL_MAX_EXP: %ld\n", temp);

  temp = FLT_MAX_10_EXP;
printf("FLT_MAX_10_EXP: %ld\n", temp);
  temp = DBL_MAX_10_EXP;
printf("DBL_MAX_10_EXP: %ld\n", temp);
  temp = LDBL_MAX_10_EXP;
printf("LDBL_MAX_10_EXP: %ld\n", temp);

  dTemp = FLT_MAX;
printf("FLT_MAX: %Le\n", dTemp);
  dTemp = DBL_MAX;
printf("DBL_MAX: %Le\n", dTemp);
  dTemp = LDBL_MAX;
printf("LDBL_MAX: %Le\n", dTemp);

  dTemp = FLT_EPSILON;
printf("FLT_EPSILON: %Le\n", dTemp);
  dTemp = DBL_EPSILON;
printf("DBL_EPSILON: %Le\n", dTemp);
  dTemp = LDBL_EPSILON;

  dTemp = FLT_MIN;
printf("FLT_MIN: %Le\n", dTemp);
  dTemp = DBL_MIN;
printf("DBL_MIN: %Le\n", dTemp);
  dTemp = LDBL_MIN;
printf("LDBL_MIN: %Le\n", dTemp);

  temp = FLT_ROUNDS;
printf("FLT_ROUNDS: %ld\n", temp);

return 0;
}

C语言的基本类型
除了上表中列出的宏，C99及以后的C语言标准又增加了两个宏FLT_EVAL_METHOD和DECIMAL_DIG。为了最大程度地兼容性，除非万不得已，尽量不要使用。否则，通过其他方法处理好可能的兼容性问题。

浮点常量可写成多种形式，但必须包含小数点或指数符号e或E。浮点常量默认都以双精度形式存储，当需要强制编译器以float或long double型存储常量时，需要在常量的末尾添加F或f,L或l符号。

/*****************************************
 * float_const.c *
 * *
 * 浮点常量 *
 *****************************************/

#include <stdio.h>

int main()
{
double x1 = 8883.5;
double x2 = 8.8835e4;
float x3 = 8883.5f;
long double x4 = 8883.5L;

printf("x1 = %lf, x2 = %f, x3 = %f, x4 = %Lf\n", x1, x2, x3, x4);

return 0;
}

C语言的基本类型

字符型

字符（char)型通常占用1个字节，其取值根据计算机的不同采用的字符集的不同而不同（有符号或无符号）。ASCII（美国信息交换标准码）是最常用的字符集，利用一个字节中7位表示128个字符，还存在一种扩展ASCII集的编码，利用一个字节的全8位，提供256个字符。

字符型常量包括两类：

计算机能表示的任意字符。通过使用单引号将字符括起来表示字符常量，例如'A'。
计算机无法表示的任意字符。通过使用单引号将表示该字符的转义序列括起来作为字符常量，例如'\n'。

/*****************************************
 * using_char.c *
 * *
 * 基本类型: char *
 *****************************************/
#include <stdio.h>

int main()
{
char ch = 'A';
int i = 'a';

int diff = i - ch;
char ch2 = 'B' + diff;

printf("ch2: %c\n", ch2);

return 0;
}

C语言的基本类型
C语言按照小整数的方式处理字符，在计算中使用字符时，使用的只是它对应的整数值。C语言标准并没有明确规定字符型数据是有符号还是无符号型，因此这也可能带来兼容性问题。为此，在使用字符型时，不要假定其默认为signed或unsigned, 在关系到范围问题时，应明确地给予声明。

参考文献

K.N. King 著，吕秀峰译. C语言程序设计-现代方法. 人民邮电出版社
http://www.cplusplus.com/reference/climits/?kw=climits
http://www.cplusplus.com/reference/cfloat/?kw=float.h

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整型

浮点型

字符型

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