新手小白入门C语言第三章：关于数据类型

C 语言包含的数据类型

1、整型

整型分为整形常量和整形变量，常量就是我们平时所看到的准确的数字，例如：1、20、333等等，变量则按我的理解是我像内存去申请一个存储空间，告诉内存空间我申请了这个地方用来存放一个整形的数据，但是什么时候放并没有直接确定。一般占4个字节（32位），最高位代表符号，0表示正数，1表示负数，取值是-2147483648~2147483647，在内存中的存储顺序是低位在前、高位在后，例如0x12345678。

（1）短整型 short（内存中占2个字节）

是short int 的简写。

取值范围：-32768 ~ + 32767 (2 Bytes)

定义常量：short a = 5;

（2）整型int(long int) （4字节）

long是long int 的简写。

取值范围：-2147483648 ~ +2147483647 (4 Bytes)

定义：

int a = 0; //定义最好进行初始化

long a = 0;

//上述两种定义相同。

（3）长整型long long （8字节）

PS:1.C语言标准是这样规定的：int最少16位（2字节），long不能比int短，short不能比int长，具体位长由编译器开发商根据各种情况自己决定。

2.32位平台下long 是4个字节，long long 是8字节；但是64位平台下则全是8字节。因此为了保证平台的通用性，程序中尽量不要使用long数据类型。

2、浮点型

（1）单精度float

系统的基本浮点类型。至少能精确表示小数点后6位有效数字。

一个float类型占用4个字节的存储位。

其中最高位为符号位，紧接着8位为指数位，剩下的23位为尾数位。

格式说明符：%f

（2）双精度double

双精度浮点类型。至少能精确表示小数点后12位有效数字。

一个double类型占用8个字节的存储位。

最高位为符号位，紧接着8位为指数位，剩下的52位为尾数位。

格式说明符：%lf

3、字符型char（1字节）

字符型在其本质上就是整形，我们在C语言中使用char表示一个字符型，他占用一个字符的存储空间，字符型在存储时其内部存储的依旧是二进制数据，当我们读出时将会得到一个整形数据，而我们输出时会得到一个字符是因为我们人为的定义了一个对照表，这个表规定字符a的数值就是97，所以当我们遇到97时我们有两种读出方式，第一种以整数形式读出就是97，另一种就是以字符型读出，使用%c指定读出形式，则对照表则为a。

PS:下面是有关的格式说明符：

4、构造类型

4.1 数组

数组是按照顺序存储的一系列类型相同的值，如10个char类型的字符或15个int类型的值。整个数组有一个数组名，通过整数下标访问数组中单独的项或元素。

例如：以下声明：

float debts[20];//声明debts是一个内容20个元素的数组，每个元素都可以存储float类型的值。数组的第一个元素是debts[0]，第2个元素是debts[1]，以此类推，直到debts[19]。注意，数组元素的编号从0开始，不是从1开始。可以给每个元素赋float类型的值。

例如，可以这样写：debts[5] = 32.54;debts[6] = 1.2e + 21;实际上，使用数组元素和使用同类型的变量一样。

例如，可以这样把值读入指定的元素中：

scanf("%f",&debts[4]);//把一个值读入数组的第5个元素这里要注意一个潜在的陷阱：考虑到影响执行的速度，C编译器不会检查数组的下标是否正确。

下面的代码，其实都不正确：debts[20] = 88.32;//该数组元素不存在！debts[33] = 828.12;//该数组元素不存在！编译器不会查找这样的错误。当运行程序时，这会导致数据被放置在已被其他数据占用的地方，可能会破坏程序的结果甚至导致程序异常中断。

4.2 结构体

结构体是一种自定义的复合数据类型。例如存储学生信息就会用到此种数据类型。

1）定义：

结构体关键字：struct

定义student这种结构体（注意分号不能少），有三个成员变量id，age，name。

struct student
{
	long int id;
	int age;
	char name[8];
};

2）声明：

struct student stu1; //定义了一个student类型的变量stu1

3）初始化：

struct student stu1; stu1.id = 12345; //通过成员运算符’.'来访问结构体的成员变量 stu1.age = 20;

strcpy(stu1.age,“Liang”); //因为数组在非初始化时，不能直接通过数组名直接赋值，strcpy函数需要包含头文件string.h 错误的写法：stu1.name = “Liang”;

4）在声明结构体变量时同时初始化，类似于数组初始化。

#include <stdio.h>
#include <string.h> 

struct student
 {
 	long int id;
 	int age;
 	char name[8];
 }; 

 int main(int argc,char* argv[])
 {
 	struct student stu1 = {12345,22,"Liang"};
  	printf("id=%ld age=%d name=%s \n",stu1.id,stu1.age,stu1.name);
  	return 0;
 }

PS：可以使用结构体指针结合"->"来访问成员变量。

例如struct student *sp = &stu1;

sp->id = 12345;

4.3 共用体

关键字：union

共用体也叫联合体，使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)，也就是说共用体的成员共用一片内存，后赋值的成员变量的数据才是共用体的生效数据，因为前面的赋值已经被覆盖了。共用体所占内存至少能够容纳最大的成员变量所需的空间，应用场景，比如需要一种既可以存储int型数据也可以存储double型数据的变量。比如识别设备，如果是U盘我要这样读取，如果是手机我又要这样读取……

1)声明共用体变量 、初始化、赋值与结构体类似。(后赋值的成员变量会覆盖前面赋值的成员的数据)

PS:1)同类型的结构体之间可以直接赋值。例如：

2）结构体嵌套

3)匿名结构体 (应用场景：比如限定只有一个超级用户。)

匿名结构体只能在定义结构体的同时声明变量，定义之后无法再声明变量。

4.4 枚举类型

关键字：enum
用的很少。

5、指针类型

从根本上看，指针是一个值为内存地址的变量(或数据对象)。正如char类型变量的值是字符，int类型的变量的值是整数，指针变量的值地址。在C语言中，指针有许多用法。

（1）指针的声明

int *p; // 声明一个 int 类型的指针 p

char *p // 声明一个 char 类型的指针 p

int *arr[10] // 声明一个指针数组，该数组有10个元素，其中每个元素都是一个指向 int 类型对象的指针

int (*arr)[10] // 声明一个数组指针，该指针指向一个 int 类型的一维数组

int **p; // 声明一个指针 p ，该指针指向一个 int 类型的指针

PS：所有类型的指针大小都是4个字节(当然这取决与你是多少位的电脑，比如我测试用的是32位，指针理所当然就是4字节)。可以通过下面的代码自行验证：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

typedef struct book
{
    char book_name[20];
    int book_value;
}BOOK;

int main()
{
    BOOK *book_one;
    //printf("book_one prt address:%p",book_one);
    book_one->book_value = 10;

    int *a;
    char *b;
    short *c;
    long *d;
    long long *e;
    int *arr_save_ten_ptr[10];
    int (*ptr_to_arr)[10];
    int **p;

    //printf("book_one prt address:%p\n",book_one);
    printf("size of BOOK struct:%d\n",sizeof(book_one));
    printf("size of a:%d\n",sizeof(a));
    printf("size of b:%d\n",sizeof(b));
    printf("size of c:%d\n",sizeof(c));
    printf("size of d:%d\n",sizeof(d));
    printf("size of e:%d\n",sizeof(e));
    printf("size of arr_save_ten_ptr:%d\n",sizeof(arr_save_ten_ptr));
    printf("size of ptr_to_arr:%d\n",sizeof(ptr_to_arr));
    printf("size of p:%d\n",sizeof(p));

    return 0;
}

（2）指针的初始化

/* 方法1：使指针指向现有的内存 */

int x = 1;

int *p = &x; // 指针 p 被初始化，指向变量 x ，其中取地址符 & 用于产生操作数内存地址

/* 方法2：动态分配内存给指针 */

int *p;

p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10); // malloc 函数用于动态分配内存，此处分配了40个字节

free§;　　　　// free 函数用于释放一块已经分配的内存，常与 malloc 函数一起使用，要使用这两个函数需要头文件 stdlib.h

(3)未初始化和非法的指针

如果一个指针没有被初始化，那么程序就不知道它指向哪里。它可能指向一个非法地址，这时，程序会报错，在 Linux 上，错误类型是 Segmentation fault（core dumped），提醒我们段违例或内存错误。它也可能指向一个合法地址，实际上，这种情况更严重，你的程序或许能正常运行，但是这个没有被初始化的指针所指向的那个位置的值将会被修改，而你并无意去修改它。

(4)NULL指针

NULL 指针是一个特殊的指针变量，表示不指向任何东西。可以通过给一个指针赋一个零值来生成一个 NULL 指针。

(5)指针的运算

C 指针的算术运算只限于两种形式：

1） 指针 +/- 整数 ：

　　 可以对指针变量 p 进行 p++、p–、p + i 等操作，所得结果也是一个指针，只是指针所指向的内存地址相比于 p 所指的内存地址前进或者后退了 i 个操作数。用一张图来说明一下：

　　 在上图中，10000000等是内存地址的十六进制表示（数值是假定的），p 是一个 int 类型的指针，指向内存地址 0x10000008 处。则 p++ 将指向与 p 相邻的下一个内存地址，由于 int 型数据占 4 个字节，因此 p++ 所指的内存地址为 1000000b。其余类推。不过要注意的是，这种运算并不会改变指针变量 p 自身的地址，只是改变了它所指向的地址。举个例子：

2）指针 - 指针

　　只有当两个指针都指向同一个数组中的元素时，才允许从一个指针减去另一个指针。两个指针相减的结果的类型是 ptrdiff_t，它是一种有符号整数类型。减法运算的值是两个指针在内存中的距离（以数组元素的长度为单位，而不是以字节为单位），因为减法运算的结果将除以数组元素类型的长度。举个例子：

#include “stdio.h”
int main()
{
int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int sub;
int *p1 = &a[2];
int *p2 = &a[8];
sub = p2-p1;
printf("%d\n",sub);　　　　// 输出结果为 6
return 0;
}

6、空类型 void

常用于没有返回值的空函数。
空函数：返回值为void类型的函数，可以用return，也可以不用return。 不用return和在函数结束处有个return是等效的。但要注意return后面除了分号以外什么也没有。

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