本文详细介绍了C语言的基本数据类型，包括整型（int、short、long、unsigned及其变体）、字符型char、浮点型（float、double）以及布尔类型_Bool。内容涵盖每种类型的取值范围、存储方式、表示形式及溢出行为。此外，还讨论了字符编码、浮点数的表示和精度问题，以及复数和虚数类型。通过对这些基础知识的理解，读者能够更好地掌握C语言的数据操作。
目录
前言
程序离不开数据，本文是对数据类型的一个大致了解的笔记总结，如有错误，欢迎大家一起来指出。
一、基本数据类型关键字概览
| int //整型 |
| long //长整型 |
| short //短整型 |
| unsigned //无符号类型 |
| char //字符数据类型 |
| float //单精度浮点数 |
| double //双精度浮点数 |
| signed //有符号类型 |
| void //无类型 |
| _Bool //布尔值（true/false） |
| _Complex //复数 |
| _Imaginary //虚数 |
1.出现这么多类型的原因是：是为了更加丰富的表达生活中的各种值
2.long,short,unsigned和signed用于提供基本整数类型的变式，如unsigned short int,long long int...
3.通过这些关键字创建的类型，按计算机的存储方式可分为两大基本类型：整数类型和浮点数类型
二、整型类型
1.基本单位的了解
（1）最小的存储单元是位（bit）,可以存储0或1
（2）字节（byte）是常用的计算机存储单位，1byte=8bit
（3）1TB（万亿字节/太字节）=1024GB（吉字节） 1GB=1024MB（兆字节） 1MB=1024KB（千字节） 1KB=1024Byte
2.整数类型
（1）
| 名称 | 类型名 | 数据长度 | 取值范围 |
| [有符号]整型 | int | 32bit | -2^31~2^31-1 |
| [有符号]短整型 | short [int] | 16bit | -2^15~2^15-1 |
| [有符号]长整型 | long [int] | 32bit | -2^31~2^31-1 |
| 无符号整型 | unsigned [int] | 32bit | 0~2^32-1 |
| 无符号短整型 | unsigned short [int] | 16bit | 0~2^16-1 |
| 无符号长整型 | unsigned long [int] | 32bit | 0~2^32-1 |
①整型家族：字符、短整型、整型和长整型，它们都分为有符号和无符号两种版本
②C语言规定：长整型至少应该和整型一样长，而整型至少应该和短整型一样长，所以长整型所能表示的值不一定比短整型所能表示的值大。
③数据长度如何算：
sizeof()是C语言内置的运算符(不是函数)，以字节为单位给出指定类型的大小，所以使用sizeof()可以算出数据长度：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(int));
return 0;
}编译并运行该程序，输出如下：
4
//4byte=32bit
④取值范围如何看：
C头文件limits.h提供了整数类型大小限制相关的详细信息，所以引用这个头文件，可以快速算出取值范围
| signed | unsigned | ||
| 类型 | 最小值 | 最大值 | 最大值 |
| 字符 | SCHAR_MIN | SCHAR_MAX | UCHAR_MAX |
| 短整型 | SHRT_MIN | SHRT_MAX | USHRT_MAX |
| 整型 | INT_MIN | INT_MAX | UINT_MAX |
| 长整型 | LONG_MIN | LONG_MAX | ULONG_MAX |
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int main()
{
printf("%d\n", INT_MIN);
return 0;
}编译并运行该程序，输出如下：
-2147483648
//-2^31的大小
（2）整数的表示：八进制，十进制，十六进制
八进制：由正号，负号和阿拉伯数字0~7组成，前缀为0
十进制：由正号，负号和阿拉伯数字0~9组成
十六进制：由正号，负号和阿拉伯数字0~9、英文字符a~f或A~F组成，前缀为0x或0X
如：16,020,0x10分别为十进制，八进制，十六进制整数，它们表示同一个数值的整数，即十进制数值16
注意：使用不同的进制是为了方便，不会影响数被存储的方式，计算机内部都以二进制进行编码
（3）数据的输入与输出
| 数据类型 | 十进制 | 八进制 | 十六进制 |
| int | %d | %o | %x |
| long | %ld | %lo | %lx |
| long long | %lld | %llo | %llx |
| short | %hd | %ho | %hx |
| unsigned | %u | %o | %x |
| unsigned long | %lu | %lo | %lx |
- 转换说明指定了printf()应该用什么格式来显示一个值，不同的进制要使用不同的转换说明
- 如果要显示前缀，可以在转换说明的%后加入#
举个例子：
#include <stdio.h>
int main()
{
int x = 100;
printf("dec = %d,octal = %o,hex = %x\n",x,x,x);
printf("dec = %d,octal = %#o,hex = %#x\n",x,x,x);
return 0;
}
编译并运行该程序，输出如下：
dec = 100,octal = 144,hex = 64 dec = 100,octal = 0144,hex = 0x64
注意：①使用错误的转换说明会得到意想不到的结果
②int类型被认为是计算机处理整型类型时最高效的类型
举个例子：
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int num1 = 3000000000;
short num2 = 200;
printf("num1 = %u and not %d\n",num1,num1);
printf("num2 = %hd and %d\n",num2,num2);
return 0;
}编译并运行该程序，输出如下：
num1 = 3000000000 and not -1294967296
num2 = 200 and 200
对于第一行输出：使用%d会生成负值，是因为无符号值3000000000和有符号值-1294967296在系统内存中的内部表示完全相同，所以如果告诉printf()该数是无符号数，它会打印一个值；如果告诉printf()该数是有符号数，它会打印另一个值。
对于第二行输出：打印出来的值相同是因为C编译器把short类型的值自动转换为int类型的值，自动转换的原因是因为int类型被认为是计算机处理整型类型时最高效的类型。使用h修饰符可以显示较大整数被截断成short类型值的情况。
（4）整数溢出：
①当无符号整数达到它能表示的最大值时，会重新从起始点0开始
②当有符号整数达到它能表示的最大值时，会重新从-2147483648开始
③以上溢出情况比较有代表性，但是也有可能会出现其他情况
3.字符类型char
（1）char类型用于存储字符（如：字母或标点符号），但是从技术层面上看，char是整型类型，因为它实际上存储的是整数而不是字符。计算机使用数字编码来处理字符，美国最常用的编码是ASCII编码。
（2）标准ASCII码的范围是0~127，只需7位二进制位表示，所以char类型容纳标准ASCII绰绰有余。许多其他系统（如：IMB PC和苹果macOS）还提供扩展ASCII码，也在8位的表示范围内。
（3）char类型的声明，初始化和大小： ①与其他类型声明相同：如：char response;
char itable,latan;
②初始化：在C语言中，用单引号括起来的单个字符被称为字符常量
#include <stdio.h>
int main()
{
char grade;//声明一个char类型的变量
grade = 'A';//正确，与 grade = 65;相比，grade = 'A';的可移植性更高
grade = 65;//与grade = 'A'等价（前提：系统使用ASCII码），因为字符是以数值的形式存储的,但不建议这样写！
grade = A;//错误！此时A是一个变量
grade = "A";//错误！此时A是一个字符串
return 0;
}
③char类型的大小：
| 名称 | 类型名 | 数据长度 | 取值范围 |
| [有符号]字符型 | char | 8bit | -128~127 |
| 无符号字符型 | unsigned char | 8bit | 0~255 |
（4）打印字符：
printf()函数用%c指明待打印的字符，如果用%d转换说明打印char类型变量的值，打印的是它的ASCII码值
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch;
scanf("%c",&ch);
printf("The code for %c is %d.\n",ch,ch);
return 0;
}编译并运行该程序，输出如下：
C The code for C is 67.
注意：printf()中的转换说明决定的是数据的显示方式，而不是数据的存储方式
（5）非打印字符：
单引号只使用于打印字符，数字和标点符号，由ASCII码表可知，有一些ASCII字符打印不出来（如：换行，退格......）,C语言提供了3种方法：
①使用ASCII码值。如：char beep = 7;//蜂鸣的ASCII码值为7 ②使用特殊的符号序列表示一些特殊的字符，这些符号序列被称为转义序列
| 转义序列 | 含义 |
| \a | 警报（能否听见或看见取决于计算机硬件） |
| \b | 退格 |
| \f | 换页（把活跃位置移动到下一页的起始处） |
| \n | 换行（把活跃位置移动到下一行的起始处） |
| \r | 回车（把活页位置移动到当前行的开始处） |
| \t | 水平制表符（把活跃位置移动到下一个水平制表点，通常是第1个、第9个、第17个......字符位置（每次加8）） |
| \v | 垂直制表符（把活跃位置移动到下一个垂直制表点） |
| \\ | 反斜杆（\） |
| \' | 单引号 |
| \" | 双引号 |
| \? | 问号 |
| \0oo \ooo | 八进制值（oo每个o必须是有效的八进制数，0可以省略） （ooo表示1~3个有效的八进制数） |
| \xhh | 十六进制值（hh每个h必须是有效的十六进制数） |
注意：这些转义序列字符不一定在所有显示设备上都起作用，如\f和\v在PC屏幕上会生成奇怪的符号，光标不会移动，但是在打印机上输出又会有表格中描述的效果
对于\\,\'和\",它们用于打印\,'和"，由于这些字符用于定义字符常量，是printf()函数的一部分，如果直接使用会造成混乱。如果我们要打印"a \ is a backslash." ，我们应该这样编写代码：printf("\"a \\ is a backslash.\"\n");我们再来看一条题：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
printf("%d\n", strlen("c:\test\328\test.c"));
return 0;
}Tip:strlen()是一个计算字符串长度的函数，后面的笔记将详细介绍
编译并运行该程序，输出如下：
14
可以看到结果并不是逐一个字符数的18，而是14，可见该字符串c:\test\328\test应该这样数字符数，c : \t e s t \32 8 \t e s t （8不是有效的八进制数，所以单独算一个字符）
对于最后两个转义序列（\0oo和\xhh）是ASCII码的特殊表示，如：如果编译器不识别‘\a’,我们可以使用ASCII码来代替：char beep = '\007'
③使用十六进制表示字符常量，即反斜杠后面跟一个x或X再加上1~3个十六进制数字。如Ctrl+P的十六进制码是10，可表示为'x10'或'010'
小结：一些整数类型的不同进制形式
| 类型 | 十六进制 | 八进制 | 十进制 |
| char | \x41 | \101 | N.A. |
| int | 0x41 | 0101 | 65 |
| unsigned int | 0x41u | 0101u | 65u |
| long | 0x41L | 0101L | 65L |
| unsigned long | 0x41UL | 0101UL | 65UL |
| long long | 0x41LL | 0101LL | 65LL |
| unsigned long long | 0x41ULL | 0101ULL | 65ULL |
注意：使用ASCII码时，注意数字和数字字符的区别，4是4，‘4’是字符4，其ASCII码是52
4._Bool类型：
_Bool用于表示布尔值，即逻辑值true和false。C语言用1表示true，用0表示false，所以实际上_Bool也是一种整数类型
三.浮点数类型
1.浮点数的了解：
（1）浮点数和数学中的实数的概念差不多
（2）对于一些算术运算（如：两个很大的数相减），浮点数损失的精度更多，因为任何区间内都存在无穷多个实数，计算机的浮点数不能表示区间内的所有值，浮点数通常只是实际值的近似值。如：7.0可能被存储为浮点值6.999999。
（3）过去，浮点运算比整数运算慢。不过，现在许多CPU都包含浮点处理器，缩小了速度上的差距
（4）浮点数的存储和整数不同，计算机把浮点数分成小数部分和指数部分，并且分开存储，后面的笔记将详细讲其存储方式
（5）浮点型常量：在代码中，其书写形式多种多样，其基本形式是：有符号数字（包括小数点，正号可以省略）+e/E+有符号数字（表示10的指数），如：-1.56E+12, 2.87e-3......注意：①可以没有小数点（4e16）或指数部分（3.1415926），但是不能同时省略②可以省略小数部分（3.E5）或整数部分（.45E-6），但是不能同时省略。之后又出了一种新的形式：用十六进制表示浮点型常量，即在十六进制数前加上十六进制的前缀（0x或0X），用p和P分别代替e和E，用2的幂代替10的幂（p计数法），如：0xa.lfp10即为（10+1/16+15/256）*2^10即十进制的10364.0。
| 数字 | 科学计数法 | 指数计数法 |
| 322.56 | 3.2256*10^2 | 3.2256e2 |
（6）默认情况下，编译器假定浮点型常量是double类型的精度，所以例如float some;some=4.0*2.0;通常，4.0和2.0被存储为64位的double类型，使用双精度进行乘法运算，然后将乘积截断成float类型的宽度，这样做虽然可以提高精度，但是减慢了程序运行速度。在浮点数后面加上F或f后缀可以覆盖默认设置，编译器会将浮点型常量看作float类型
2.打印浮点值
（1）printf()函数使用%f打印十进制计数法的float和double类型浮点数；用%e打印指数计数法的浮点数。打印long double用%Lf、%Le或%La
（2）%m.nf，指定输出浮点型数据时保留n位小数，且输出宽度为m(包括符号位和小数点)。若实际位数小于m，左端补空格，若大于m，按实际位数输出。如：%5.3f表示该数一共占5个位置，小数部分占3个位置，小数点占1个位置。
3.浮点值的上溢和下溢
（1）浮点值的上溢：当计算导致数字过大时，超出当前类型所能表达的范围时就会发生上溢。C语言规定，此时会给该变量赋一个无穷大的值，并且printf()显示该值为inf或infinity（或者具有无穷含义的其他内容）
（2）浮点值的下溢：在计算过程中损失了原末尾有效位上的数字。C语言把损失了类型全精度的浮点值称为低于正常的浮点值。
浮点数舍入错误：
#include <stdio.h>
int main()
{
float a,b;
b = 2.0e20 + 1.0;
a = b - 2.0e20;
printf("%f\n",a);
return 0;
}编译运行该程序，不同的系统下，得出的答案不同，反正不是我们想的1，原因是计算机缺少足够的小数位来完成正确的运算。
4.复数和虚数类型：
| 复数 | 虚数 |
| float_Complex | float_Imaginary |
| double_Complex | double_Imaginary |
| long_Complex | long_Imaginary |
如果包含头文件complex.h,便可用complex代替_Complex，用imaginary代替_Imaginary，用I代替-1的平方根。
四.其他类型
在C语言中，仅有4种基本数据类型--整型，浮点型，指针和聚合类型（如数组和结构等）。后两种类型将在后续笔记详细补充。
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