数据类型

1. C是有类型的语⾔

C语⾔的变量，必须：

在使⽤前定义，并且

确定类型

C以后的语⾔向两个⽅向发展：

C++/Java更强调类型，对类型的检查更严格

JavaScript、Python、PHP不看重类型，甚⾄不需 要事先定义

2.类型安全

⽀持强类型的观点认为明确的类型有助于尽早发现程 序中的简单错误

 反对强类型的观点认为过于强调类型迫使程序员⾯对 底层、实现⽽⾮事务逻辑

总的来说，早期语⾔强调类型，⾯向底层的语⾔强调 类型 • C语⾔需要类型，但是对类型的安全检查并不⾜够

3. C语⾔的类型

4. 类型有何不同

类型名称：int、long、double

输⼊输出时的格式化：%d、%ld、%lf

所表达的数的范围：char < short < int < float < double

内存中所占据的⼤⼩：1个字节到16个字节

内存中的表达形式：⼆进制数（补码）、编码

5. sizeof

是⼀个运算符，给出某个类型或变量在内存中所占据 的字节数

• sizeof(int)

• sizeof(i)

6. sizeof

是静态运算符，它的结果在编译时刻就决定了

不要在sizeof的括号⾥做运算，这些运算不会做的

7. 整数

char

short

int

long

long long

8.整数

char：1字节（8⽐特）

short：2字节

int：取决于编译器（CPU），通常的意义是“1个字”

long：取决于编译器（CPU），通常的意义是“1个字”

long long：8字节

9. *整数的内部表达

计算机内部⼀切都是⼆进制

• 18 —> 00010010

• 0 —> 00000000

• -18 —> ?

10. *如何表⽰负数

⼗进制⽤“-”来表⽰负数，在做计算的时候

• 加减是做相反的运算

• 乘除时当作正数，计算完毕后对结果的符号取反

11. *⼆进制负数

1个字节可以表达的数：

00000000 — 11111111 (0-255)

• 三种⽅案：

1. 仿照⼗进制，有⼀个特殊的标志表⽰负数

2. 取中间的数为0，如1000000表⽰0，⽐它⼩的是 负数，⽐它⼤的是正数

3. 补码

12. *补码

考虑-1，我们希望-1 + 1 —> 0。如何能做到？

• 0 —> 00000000

1.  1 —> 00000001
2. 11111111 ＋ 00000001 —> 100000000

•  因为0 - 1 —> -1，所以，-1 =

1.  (1)00000000 － 00000001 —> 11111111
2. 11111111被当作纯⼆进制看待时，是255，被当作补码看待时是 -1
3.  同理，对于-a，其补码就是0-a，实际是2n - a，n是这种类型的位数

13. 数的范围

• 对于⼀个字节（8位），可以表达的是：

1. 00000000 - 11111111

•  其中

1. 00000000 —> 0
2. 11111111 ~ 10000000 —> -1 ~ -128
3. 00000001 ~ 01111111 —> 1 ~ 127

14. 整数的范围

char：1字节：-128 ~ 127

short：2字节：-32768 ~ 32767

 int：取决于编译器（CPU），通常的意义是“1个字”

long：4字节

long long：8字节

15. unsigned

• 在整形类型前加上unsigned使得它们成为⽆符号的整 数
• 内部的⼆进制表达没变，变的是如何看待它们

1. 如何输出

• 11111111

1. 对于char，是-1
2. 对于unsigned char，是255

16. unsigned

如果⼀个字⾯量常数想要表达⾃⼰是unsigned，可以 在后⾯加u或U

255U

⽤l或L表⽰long(long)

*unsigned的初衷并⾮扩展数能表达的范围，⽽是为 了做纯⼆进制运算，主要是为了移位

17. 整数越界

整数是以纯⼆进制⽅式进⾏计算的，所以：

• 11111111 + 1 —> 100000000 —> 0
•  01111111 + 1 —> 10000000 —> -128
•  10000000 - 1 —> 01111111 —> 127

18. 整数的输⼊输出

只有两种形式：int或long long

%d：int

%u：unsigned

%ld：long long

%lu：unsigned long long

19. 8进制和16进制

⼀个以0开始的数字字⾯量是8进制

⼀个以0x开始的数字字⾯量是16进制

%o⽤于8进制，%x⽤于16进制

8进制和16进制只是如何把数字表达为字符串，与内 部如何表达数字⽆关

20. 选择整数类型

• 为什么整数要有那么多种？

1. 为了准确表达内存，做底层程序的需要

• 没有特殊需要，就选择int

1. 现在的CPU的字⻓普遍是32位或64位，⼀次内存读写就是 ⼀个int，⼀次计算也是⼀个int，选择更短的类型不会更 快，甚⾄可能更慢
2. ＊现代的编译器⼀般会设计内存对⻬，所以更短的类型实 际在内存中有可能也占据⼀个int的⼤⼩（虽然sizeof告诉 你更⼩）

•  unsigned与否只是输出的不同，内部计算是⼀样的

21. 浮点数

22. 浮点的输⼊输出

23. 科学计数法

24. 输出精度

在%和f之间加上.n可以指定输出⼩数点后⼏位，这样 的输出是做4舍5⼊的

printf("%.3f\n", -0.0049);

printf("%.30f\n", -0.0049);

printf("%.3f\n", -0.00049);

25. 超过范围的浮点数

printf输出inf表⽰超过范围的浮点数：±∞ 

printf输出nan表⽰不存在的浮点数

26. 浮点运算的精度

27. ＊浮点数的内部表达

浮点数在计算时是由专⽤的硬件部件实现的

计算double和float所⽤的部件是⼀样的

28. 选择浮点类型

如果没有特殊需要，只使⽤double

现代CPU能直接对double做硬件运算，性能不会⽐ float差，在64位的机器上，数据存储的速度也不⽐ float慢

29. 字符类型

char是⼀种整数，也是⼀种特殊的类型：字符。这是 因为：

⽤单引号表⽰的字符字⾯量：'a', '1'

''也是⼀个字符

printf和scanf⾥⽤%c来输⼊输出字符

30. 字符的输⼊输出

如何输⼊'1'这个字符给char c？

scanf("%c", &c);—>1

scanf("%d", &i); c=i; —>49

'1'的ASCII编码是49，所以当c==49时，它代表'1'

printf("%i %c\n", c,c ); • ⼀个49各⾃表述！

31. 混合输⼊

有何不同？

• scanf("%d %c", &i, &c);

• scanf("%d%c", &i, &c);

32. 字符计算

⼀个字符加⼀个数字得到ASCII码表中那个数之后的 字符

两个字符的减，得到它们在表中的距离

33. ⼤⼩写转换

字⺟在ASCII表中是顺序排列的

⼤写字⺟和⼩写字⺟是分开排列的，并不在⼀起

‘a’-‘A’可以得到两段之间的距离，于是

a+’a’-‘A”可以把⼀个⼤写字⺟变成⼩写字⺟，⽽

a+’A’-‘a’可以把⼀个⼩写字⺟变成⼤写字⺟

34. 逃逸字符

⽤来表达⽆法印出来的控制字符或特殊字

35. 回⻋换⾏

36. 制表位

每⾏的固定位置

⼀个\t使得输出从下⼀个制表位开始

⽤\t才能使得上下两⾏对⻬

37. 逻辑类型

bool

#include

 之后就可以使⽤bool和true、false

bool的运算

• bool实际上还是以int的⼿段实现的，所以 可以当作int来计算

• 也只能当作int来输⼊输出

类型转换

⾃动类型转换

当运算符的两边出现不⼀致的类型时，会⾃动转换成 较⼤的类型

• ⼤的意思是能表达的数的范围更⼤

• char —> short —> int —> long —> long long

• int —> float —> double

⾃动类型转换

对于printf，任何⼩于int的类型会被转换成int；float会 被转换成double

• 但是scanf不会，要输⼊short，需要%hd

强制类型转换

要把⼀个量强制转换成另⼀个类型（通常是较⼩的类 型），需要：

(类型)值

⽐如：

• (int)10.2 • (short)32

• 注意这时候的安全性，⼩的变量不总能表达⼤的量

• (short)32768

强制类型转换

JavaScript、Python、PHP不看重类型，甚⾄不需 要事先定义