3.C基础_数据类型

数据类型概述

在计算机的内存中存放了很多的二进制数据，数据类型就是管理这些数据的含义。比如下面的内存数据，尽管内存中的数据是完全一样的，但数据类型不同，实际代表的数值含义也不同。

sizeof关键字

sizeof可以获取数据所占的空间的字节数，返回值为长整型long，单位为字节。

使用方法：

sizeof(变量、数据类型关键字)
sizeof 变量

各种数据类型

1、整型

整型数据有五种：char、short、int、long、long long 以及这五种对应的unsigned形式。

下面是整型的总汇表：

|-----------------------------|---------|-----------|-----|-----------------|
| 数据类型 | 名称 | 所占空间 (字节) | 占位符 | 取值范围 |
| char（signed char） | 有符号字符 | 1 | %d | -2^7-1~2^7 |
| unsigned char | 无符号字符 | 1 | %c | 0~2^8-1 |
| short（signed short） | 有符号短整型 | 2 | %d | -2^15-1~2^15 |
| unsigned short | 无符号短整型 | 2 | %u | 0~2^16-1 |
| int（signed int） | 有符号整型 | 4 | %d | -2^31-1~2^31 |
| unsigned int | 无符号整型 | 4 | %u | 0~2^32-1 |
| long（signed long） | 有符号长整型 | 4、8 | %ld | ... |
| unsigned long | 无符号长整型 | 4、8 | %lu | ... |
| long long（signed long long） | 有符号长长整型 | 8 | %ld | -2^63-1~2^63 |
| unsigned long long | 无符号长长整型 | 8 | %lu | 0~2^64-1 |

long型的大小与计算机系统的位数有关。32位系统对应的是4字节、64位系统对应的是8字节

2、字符型

字符型数据也是一种整型，它对应的类型为unsigned char。0~255中的每一个数字对应一个字符，这个字符的规定可以在ASCII码表中查询得到。

在Linux中，可以使用" man ASCII "来查询ASCII码表：

ASCII码表的字符分类：

通讯、控制类字符：00H~1FH，共32个，有些无法显示在屏幕上
符号、数字、字母：20H~7FH，共96个，全部都可以显示在屏幕上
IBM制定的扩充字符：80H~FFH，共128个，这些是非标准的ASCII码

定义相关特点：

字符型实质是整型，对应的是ASCII码。因此下面的定义效果实际上是一样的：

cpp 复制代码

char val = 'A'; //以字符赋值变量
char val = 65;  //以字符对应的ASCII码赋值变量

常用字符的ASCII码：

a~z：97~122
A~Z：65~90
0~9：48~57
空格：32
换行符\n：10

常用字符转换方法：

大写字母与小写字母转换：±32（97-65 = 32）
整型数字与字符数字转换：±48（0的ASCII码为48）

3、浮点型（实型）

浮点型数据有三种：float、double、long double

下面是浮点型的总汇表：

|-------------|-----|------------|-----|------------|
| 数据类型 | 名称 | 所占空间 (字节) | 占位符 | 精度(小数点后几位) |
| float | 单精度 | 4 | %f | 6 |
| double | 双精度 | 8 | %lf | 15~16 |
| long double | 长精度 | >=8与编译器有关 | %Lf | >=15~16 |

3.1 浮点型的表示

浮点型可以用小数来表示，也可以使用科学计数法表示，具体定义如下：

cpp 复制代码

float val = 0.08;//正常的小数表示
float val = 8e-2;//科学计数法 8*10^-2

3.2 浮点型的内存形式

浮点型的内存存放形式遵循IEEE 754标准，具体标准如下：

对于E，这个称为偏移的阶码、移码。float的偏移量为127，double的偏移量为1023

下面以9.625为例，手算float类型的内存形式，具体计算过程如下：

下面是辅助计算的网址及操作方法：

Base Convert: IEEE 754 Floating Point

3.3 浮点型的比较判断注意点

如果浮点型的小数部分的处理是循环的（就是第一步进制转换时，小数部分*2取整步骤一直乘不尽），那么float与double类型的值是不一致的，这个原因是因为在内存中的M部分保存的数值不一样，精度缺失也不一样。下面以2.2和2.25为例：

在代码中的体现如下：

float与double变量比较

float与常数比较（常数默认为double型，加上 f 变为float型）

因此浮点数的比较不能直接使用 == 进行比较，而是使用求差的方式进行比较，具体代码如下：

4、布尔型

布尔变量是一个逻辑值，下面是布尔变量的表：

|-------|----|----------|-----|------|
| 数据类型 | 名称 | 所占空间（字节） | 占位符 | 取值范围 |
| _Bool | 布尔 | 1 | %d | 0、1 |

布尔类型只有0、1，非0数赋值给布尔变量会变为1，0赋值给布尔变量还是0。
所占空间为1字节，用第0位来表示0、1，其余7位不使用。

在 " stdbool.h "中，定义了布尔类型的一些宏，具体如下：

cpp 复制代码

#define bool _Bool /* _Bool是关键字，bool只是别名不是关键字 */
#define true 1
#define false

下面用一个例子来验证布尔的运算，代码和运行结果如下：

5、缺省型void

void是缺省型，代表没有类型。通常用法如下：

用于函数前，代表没有返回值
用于指针类型void*，代表通用指针类型，可以指向任何类型的数据

数据类型转换

数据类型的转换有自动类型转换和强制类型转换，自动类型转换还包括赋值操作时的转换、二元运算时的转换，数据类型的转换框图如下：

1、自动类型转换

1.1 赋值操作

在赋值操作时，等号右边的变量类型会自动转变成等号左边的变量类型，当右边类型精度比左边类型精度大时，会产生损失精度的问题。

cpp 复制代码

/* 赋值时,数据类型转换 */
int a;
a = 3.14;//a为int,3.14为double,赋值时3.14会转成int变成3,产生了精度损失

1.2 二元运算

二元运算就是有两个参数的运算，如加、减、乘、除等。

二元运算时自动会向精度高的类型转换，转换路径如下：

简单的验证代码如下：

cpp 复制代码

/* 二元运算时的数据类型转换 */
int a = 50;
double b = a*0.3;/* a为int,0.3为double. a会先转为double再与0.3相乘 */

2、强制类型转换

强制类型转换就是在变量前写上" (变量类型) "，即可将该变量的类型进行转换。

例如在除法中，需要保留精度，具体代码如下：

cpp 复制代码

/* 未强制转换 */
int a = 100;
int b = 3;
printf("%.2lf",a/b);
//a,b都为int,运算之后为33.333舍弃小数部分,即33,精度损失

/* 进行强制转换 */
int a = 100;
int b = 3;
printf("%.2lf",(double)a/b);
//a被强转为double,运算时b会自动转为double,最终结果为double型33.33,精度不丢失