C语言学习：8、深入数据类型

数据超过类型规定的大小怎么办

C语言中，如果需要用的整数大于int类型的最大值了怎么办？

我们知道int能表示的最大数是2147483647，最小的数是-2147483648，为什么？

因为字32位系统中，寄存器是32位的，寄存器中最高位表示符号位，0表示整数，1表示负数；

所以32位系统中int的最大值可以表示为0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，这个二进制的数就是2147483647

程序示例1：

#include <stdio.h>int main()
{int i = 2147483647;short s = 32767;printf("i = %d\n",i);printf("s = %d\n", s);i = i + 1;s = s + 1;printf("i = %d\n", i);printf("s = %d\n", s);return 0;
}

输出结果：

i = 2147483647
s = 32767
i = -2147483648
s = -32768

结果是不是很奇怪，最大的数加1之后怎么都有个负号了，不可能，绝对不可能。

但是事实摆在面前了，什么原因？就是因为数据在内存中是怎么存储的问题了，前面说了，数据在内存中存储，默认最高位是符号位，默认存的数据就是有符号的；还有一个原因，正整数在内存中存的是源码，负整数在内存中存的是补码。数据到头之后再加1，你的数据极性就发生了翻转。

也就是说我们写的int ，编译器默认的是signed int;

signed int的数据范围是：-2147483648 ---- 2147483647

我们也可以主动声明数据类型，unsigned int无符号整型，内存里面的32位全部是数据，没有符号位了，那数据的范围就是：0 -- 4294967295

同理也就有了unsigned short、unsigned char。

收到启发，把

程序示例1的代码修改一下，加个unsigned进去

程序示例2：

#include <stdio.h>int main()
{unsigned int i = 2147483647; //无符号intunsigned short s = 32767; //无符号shortprintf("i = %d\n",i);printf("s = %d\n", s);i = i + 1;s = s + 1;printf("i = %d\n", i);printf("s = %d\n", s);return 0;
}

输出的结果感觉还是错的，

i = 2147483647
s = 32767
i = -2147483648
s = 32768

而且是short的数据是对的，int的数据是错的，怎么回事？

这是因为打印出了问题，我们打印的格式是%d，默认还是有符号的整型，那为什么short类型的数据是对的呢，因为short数据太小了，内存里面存数据是32位的，short类型数据还没有溢出。

程序需要进一步修改，打印数据类型改为%u,就是输出无符号整型了，

程序示例3：

#include <stdio.h>int main()
{unsigned int i = 2147483647;unsigned short s = 32767;printf("i = %d\n",i);printf("s = %d\n", s);i = i + 1;s = s + 1;printf("i = %u\n", i); //打印数据类型是%uprintf("s = %d\n", s);return 0;
}

输出的结果终于正常了

i = 2147483647
s = 32767
i = 2147483648
s = 32768

在单片机开发中，无符号的整型用得比较多。

数据在内存中的表现

char   占一个字节  数据范围   -128--127

short  占两个字节  数据范围  -32768--32767

int      占4个字节   数据范围   -2147483648 ---- 2147483647

要想知道变量或者类型所占用的内存大小，也就是占用几个字节，可以使用sizeof函数来查询，用法如下：

sizeof(变量)；
sizeof(类型)；
sizeof 变量；

程序示例4：

#include <stdio.h>int main()
{int s = sizeof(short);//short 类型占2个字节，s=2;int n = sizeof s;printf("s = %d\n", s); //s的值是2，类型是intprintf("n = %d\n", n); //n的值是4，return 0;
}

输出结果：

s = 2
n = 4

把常见的类型所占内存的情况都可以打印出来看看

程序示例5：

#include <stdio.h>int main()
{printf("char类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(char)); printf("short类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(short));printf("int类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(int));printf("float类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(float));printf("double类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(double));return 0;
}

输出结果：

char类型变量占用 1个字节
short类型变量占用 2个字节
int类型变量占用 4个字节
float类型变量占用 4个字节
double类型变量占用 8个字节

程序示例6：

#include <stdio.h>int main()
{printf("无符号char类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(unsigned char)); printf("无符号short类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(unsigned short));printf("无符号int类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(unsigned int));return 0;
}

输出结果：

无符号char类型变量占用 1个字节
无符号short类型变量占用 2个字节
无符号int类型变量占用 4个字节

以上说明无符号整数与有符号整数所占的内存是一样的。

奇怪的数据类型

有short就有long,但是这个long在不同的编译器里面结果却是不一样的

long一般是占4个字节，但也可能占8个字节；

还用奇葩的类型，long long,也就是long long int的简写，占8个字节；

程序示例7：

#include <stdio.h>int main()
{printf("long类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(long)); printf("long long类型变量占用 %d个字节\n", sizeof(long long));return 0;
}

输出结果：

long类型变量占用 4个字节
long long类型变量占用 8个字节