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数据类型全解析

ai 2025/8/11 15:15:38

一、字符型 (Character Types)

二、整型 (Integer Types)

短整型 (Short Integer)

标准整型 (Integer)

长整型 (Long Integer)

超长整型 (Long Long Integer) - C99引入

三、浮点型 (Floating-Point Types)

四、布尔类型 (Boolean Type)

布尔类型使用说明：

标准库定义：

代码示例：

注意：

五、各种数据类型的长度

sizeof 操作符

基本语法

重要特性

关于 size_t 类型

示例代码

基本数据类型长度

sizeof 不计算表达式

原理说明：

C语言提供了丰富的数据类型用于描述现实世界中的各类数据：

整型用于表示整数
字符型用于处理字符
浮点型则用于存储小数

数据类型本质上是一类相似数据的共同特征。编译器需要明确数据类型才能正确执行相关操作。

接下来我们将系统梳理C语言中的数据类型体系，本章重点讨论内置数据类型。

一、字符型 (Character Types)

char // 基础字符类型
signed char // 有符号字符型，范围通常为 -128 到 127
unsigned char // 无符号字符型，范围通常为 0 到 255

二、整型 (Integer Types)

短整型 (Short Integer)

short [int]
signed short [int] // 有符号短整型
unsigned short [int] // 无符号短整型

标准整型 (Integer)

int
signed int // 有符号整型
unsigned int // 无符号整型

长整型 (Long Integer)

long [int]
signed long [int] // 有符号长整型
unsigned long [int] // 无符号长整型

超长整型 (Long Long Integer) - C99引入

long long [int]
signed long long [int] // 有符号超长整型
unsigned long long [int] // 无符号超长整型

三、浮点型 (Floating-Point Types)

float // 单精度浮点型
double // 双精度浮点型
long double // 扩展精度浮点型

四、布尔类型 (Boolean Type)

C语言最初没有专门的布尔类型，而是使用整数0表示假，非零值表示真。C99标准引入了专门的布尔类型。

布尔类型使用说明：

基本类型：_Bool
需要包含头文件：<stdbool.h>
取值：
- true (真)
- false (假)

标准库定义：

#define bool _Bool
#define false 0
#define true 1

代码示例：

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>int main() 
{_Bool flag = true; // 也可以使用 bool flag = true;if (flag) {printf("I like C\n");}return 0;
}

注意：

在实际编程中，建议使用bool而不是直接使用_Bool，因为前者更具可读性且是标准推荐用法。

五、各种数据类型的长度

每一种数据类型都有自己特定的长度，使用不同的数据类型可以创建不同长度的变量。变量长度的不同直接决定了其能够存储的数据范围。

sizeof 操作符

sizeof 是C语言中的一个关键字，同时也是一种操作符，专门用于计算其操作数的类型长度，单位是字节。

基本语法

sizeof 操作符的操作数可以是：类型、变量、表达式

语法形式：

sizeof(类型)
sizeof 表达式

当操作数不是类型而是表达式时，可以省略后面的括号。

重要特性

sizeof 后面的表达式不会真实参与运算，仅根据表达式的类型来确定大小
sizeof 的计算结果是 size_t 类型
sizeof 在编译期间就完成计算，不会在运行时执行表达式

关于 size_t 类型

C语言规定 sizeof 的返回值是无符号整数，但没有规定具体类型，这由系统决定。不同系统中返回值可能是：

unsigned int（对应 printf 占位符 %u）
unsigned long（对应 %lu）
unsigned long long（对应 %llu）

为保证可移植性，C语言提供了 size_t 类型别名来统一表示 sizeof 的返回值类型。在 printf 中应使用 %zd 格式说明符。

示例代码

#include <stdio.h>int main() 
{int a = 10;printf("%zd\n", sizeof(a));      // 变量printf("%zd\n", sizeof a);       // 括号可省略printf("%zd\n", sizeof(int));    // 类型printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));// 表达式return 0;
}

基本数据类型长度

以下代码展示了各种基本数据类型在典型系统（VS2022 X64配置）中的长度：

#include <stdio.h>int main() 
{printf("%zd\n", sizeof(char));        // 1printf("%zd\n", sizeof(_Bool));       // 1printf("%zd\n", sizeof(short));      // 2printf("%zd\n", sizeof(int));        // 4printf("%zd\n", sizeof(long));       // 4printf("%zd\n", sizeof(long long));  // 8printf("%zd\n", sizeof(float));      // 4printf("%zd\n", sizeof(double));     // 8printf("%zd\n", sizeof(long double));// 8return 0;
}

在VS2022 X64配置下的输出：

sizeof 不计算表达式

sizeof 的一个重要特性是它不会实际计算表达式的内容，仅分析其类型：

#include <stdio.h>int main() 
{short s = 2;int b = 10;printf("%d\n", sizeof(s = b + 1));  // 只考虑s的类型，不执行赋值printf("s = %d\n", s);              // s的值仍为2return 0;
}