从零开始学习C语言丨基本数据类型

本文发布于微信公众号：三玹

上一篇文章中介绍了变量，在C语言中创建一个变量，就需要对此变量的数据类型进行声明。本篇文章就来重点讲一下数据类型。

计算机存储单位

在讲数据类型之前，先引入一个知识点，计算机的存储单位。

前面有说过，计算机只能识别二进制的字节码语言，如11001001。因此存储在计算机当中的所有信息，无论是视频、图片、还是文字，最终都要转化为二进制字节码。

每一位数字所占的大小为1bit（位，直译比特，没错比特币的比特）。bit是计算机中最小的存储单位。

8个bit组成了一组Byte（字节，简称B）。Byte是计算机中最基本的存储单位。

1024个Byte即1KB（千字节），1024个KB即1MB（百万字节，俗称兆）。

目前已知的计算机存储单位还有：GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、DB（目前最大的存储单位）。

基本数据类型

了解计算机存储单位之后，来说一下C语言的数据类型。

C语言提供了6种最基本的数据类型，分别是：short、int、long、float、double、char。这六种数据类型又根据其存储的特性划分了三种类型。

第一种，整型。用来存储整数的类型，如1、32、49等。整型包括了以下 3 种数据类型：

短整型，short，所占存储空间大小为2个字节，存储的数字范围在-2¹⁵~ 2¹⁵-1。

整型，int，所占存储空间大小为4个字节，存储的数字范围在-2³¹~ 2³¹-1。

长整型，long，所占存储空间大小为4个字节，存储的数字范围在-2³¹~ 2³¹-1。

第二种，浮点型。用来存储小数的类型，如3.14、32.00、49.2等。浮点型包括了以下 2 种数据类型：

单精度类型，float，所占存储空间大小为4个字节，存储的数字范围在-3.4x10^-38 ~ 3.4x10³⁸。

双精度类型，double，所占存储空间大小为8个字节，存储的数字范围在-1.7x10^-380 ~ 1.7x10³⁸⁰。

单精度和双精度的差别：前者所占的范围要比后者小，但换来的是前者的处理速度要快一些。

第三种，字符型。char，用来表示字符的类型，如A、e、\n等等。

char，所占存储空间大小为1个字节，存储的数字范围在-128 ~ 127。

虽然 char 被单独抓出来独立为一个类型，但本质上还是属于整数类型。这是因为计算机只能识别二进制码，因此 char 实际存储的值是数字，而不是字符。

在ASCII码表中，一共有 128 个数字，对应了 128 个字符。（因为计算机是从0开始，所以最大范围是127）。

图片来源：OSCHINA-开源中国

同时，定义一个 char 变量只能有一个字符，而该字符是使用单引号 '' 包裹起来的。

int main(){
  char c = 'a';
}

双引号 "" 包裹的叫做字符串，即一串的字符，如 Hello World。

在C语言当中没有专门定义字符串的内容，需要使用间接的方式来实现字符串，例如创建字符数组来实现。

int main(){
  char str[] = "Hello World";
}

我们都知道数字有正的，就有负的。

以上说的这些，都是默认有符号的，即有正有负。也有无符号的，专门来表示大小的。定义方式是在定义类型前面加上一个 unsigned，即表示无符号的，只有正数。

int main(){
  unsigned int a = 32;
}

无符号的数据类型的取值范围，则变为 0 ~ 2n- 1（n即所占字节数x8）。

看到最后，有人就要问了，同样都是用来表达整数和小数，为什么需要划分这么多类型呢？只用一个不就好了？

这就不得不提起那个风雨漂泊、电闪雷鸣的年代……

在用C语言开发热潮的那个年代，内存资源不像现在这么充裕，它是一个非常稀罕的东西。稍一不注意，内存就不够用了。

因此如何用最大化、最合理、最优解的方式让最小内存发出最大的作用，就成为了当时的程序员首要考虑的问题。为了最大化节省内存资源，就出现了不同的数据类型。

本篇文章到此就结束了，主要介绍了C语言中的基本数据类型。下一篇文章，将继续延伸不同数据类型转换的内容。