C数据类型（C语言）---变量的类型决定了什么？

目录

数据类型（Data Type）

变量的类型决定了什么？

（1）不同类型数据占用的内存大小不同

如何计算变量或类型占内存的大小

（2）不同数据类型的表数范围不同

（3）不同类型数据的存储形式不同

整型数

定点数与浮点数

字符型数据（英文字母、数字、控制字符）

（4）不同数据类型可参与的运算不同

整型

实型

字符型

指针类型

小结

不同类型的变量

讨论

---

数据类型（Data Type）

在冯·诺依曼体系结构中

*程序代码和数据都是以二进制存储的

*对计算机系统和硬件本身而言，数据类型的概念并不存在

问题：高级语音为什么要区分数据类型？

*更有效地组织数据，规范数据的使用

*有助于提高程序的可读性，方便用户的使用

在程序设计语音中引入数据类型的好处

*带来了程序的简明性和数据的可靠性

*有助于提高程序执行效率、节省内存空间

变量的类型决定了什么？

*占用内存空间的大小

*数据的存储形式

*合法的表数范围

*可参与的运算种类

（1）不同类型数据占用的内存大小不同

int ——基本整型，C标准未规定，系统相关

*在目前大多数系统上占4个字节

short int ,简写为short

 *短整型，2个字节

long int,简写为long

*长整型，4个字节

unsigned——无符号整型（正整数和0）

*用来修饰int、short和long

float

*单精度实型，4个字节

double

*双精度实型，8个字节

long double

*长双精度实型，IEEE规定10个字节，系统相关

*VC++中占8个字节

char 

*字符型，1个字节

注意：绝对不能对变量所占的内存字节数想当然

如何计算变量或类型占内存的大小

问题：如何计算变量占内存空间的大小？

用sizeof运算符

一元运算符

用sizeof运算符计算变量占内存空间的大小的好处

增加程序的可移植性

编译时执行的运算符，不会导致额外的运行时间开销

一般形式：

语法形式	运算结果
sizeof（类型）	类型占用的内存字节数
sizeof（变量或表达式）	变量或表达式所属类型占的内存字节数

（2）不同数据类型的表数范围不同

有符号和无符号整数的表数范围也不同

以2字节（16位）短整型为例

*有符号整数的最高位是符号位，使其数据位无符号整数的数据位少了1位

*有符号整数能表示的最大整数的绝对值仅为最大无符号整数的一半

（3）不同类型数据的存储形式不同

整型数

一个多字节的数据是如何存放到存储单元中的呢？

高位字节

地位字节

小端次序（Little-endian）

便于计算机从低位字节向高位字节运算

···

低位字节

高位字节

···

大端次序（Big-endian）

与人们从左到右的书写顺序相同，便于处理字符串

···

低位字节

高位字节

···

问题：如何存储实型数呢？

关键：确定小数点的位置

问题：如何表示实型数？

小数形式

指数形式——科学计数法

整数部分

小数部分

定点数（Fixed Point）

小数点的位置固定

定点整数

定点小数

定点数与浮点数

定点小数（纯小数）——小数点位于符号位和最高数值位之间

定点整数——小数点位于数值位的最低位

问题：如何表示实型数？

小数形式

整数部分

小数部分

指数形式——科学计数法

指数部分

小数部分

浮点数实现小数点位置可浮动的主要原因

将实数拆分成了阶码（Exponent）和尾数（Mantissa）分别存储

对于同样的尾数，阶码的值越大，则浮点数所表示的数值的绝对值就越大

同样是4个字节（32位）

  *定点数表数范围受其二进制位数的限制——值域都是有限的

在计算机中通常是用定点数来表示整数和纯小数

用浮点数表示既有整数部分、又有小数部分的实数

字符型数据（英文字母、数字、控制字符）

以二进制编码方式存储，一个字节保存一个字符

字符编码方式

*取决于计算机系统所使用的字符集

*ASCII（美国标准信息交换码）字符集

*每个字符有一个编码值（查ASCII码表）

*字符常数就是一个普通整数

（4）不同数据类型可参与的运算不同

整型

*加、减、乘、除、求余

实型

*加、减、乘、除

字符型

*加、减（整数）

*对ASCII码值的运算

指针类型

*加、减（整数）和比较运算

小结

不同类型的变量

占用内存空间的大小不同

       *用sizeof运算符计算变量占内存空间

数据在内存中的存储形式不同

合法的表数范围不同

可参与的运算种类不同

讨论

计算机为什么采用浮点数而非定点数来表示实数？

浮点数是实数的精确表示吗？

既然浮点数相对于整数能够表示更大的数，那么是否可以用浮点数取代整数呢？