C 語言基礎教程(我的C之旅開始了)[四]_C 語言

10. 基礎資料型別 (Elementary Data Type)：整型（上）

1. 整型 int     C 語言提供了很多整數類型（整型），這些整型的區別在於它們的取值範圍的大小，以及是否可以為負。int 是整型之一，一般被稱為整型。     int 代表有符號整數，也就是說，用 int 聲明的變數可以是正數，可以是負數，也可以是零，但是只能是整數。標準規定 int 的最小取值範圍是 -32767 到 32767。int 的取值範圍因機器而異，但是一定要大於或者等於-32767到 32767。一般來說，int 佔用一個字的記憶體空間。因此，字長為 16 位的舊式 IBM 相容機使用 16 位來儲存整型 int ，取值範圍是 -32768 到 32767 。目前的個人電腦一般都是 32 位字長的，這些電腦中，int一般也是32位的，取值範圍是 -2147483648到 2147483647 。對於使用 64 位元 CPU 的電腦，使用更多位元組儲存 int 也是很自然的事情，取值範圍當然也會更大。 2. 聲明 int 類型的變數     正如我們在以前的教程裡看到的那樣，int 用於聲明整型變數：以 int 打頭，後面跟著變數的名字，最後以分號（;）結束。例如：         int erns;  /* 聲明一個變數 */         /* 注意：一定要用逗號（,），不能用分號（;）*/         int hogs, cows, goats;  /* 聲明三個變數 */     以上聲明建立了變數，但是沒有給它們提供“值（value）”。在前面的教程中，我們已經用了兩種方法使變數獲得“值”。一種是賦值：cows = 500; 。另一種是使用 scanf 函數：scanf( "%d", &goats ); 。下面我們來學習第三種方法。 3. 初始設定變數     初始設定變數是指給變數賦初值：聲明變數的時候，在變數名的後面寫上等號（=），然後寫下你希望賦予變數的“值”。例如：         int hogs = 21;         int cows = 32, goats = 14;         int dogs, cats = 94;     以上聲明建立了變數，並且為這些變數分配了空間，同時也賦了初值。注意，第三行中只有 cats 被初始化為 94，而 dogs 沒有被初始化！如下圖：   4. int 常量     上面的例子中，21、32、14，以及 94 都是整數常量。C 語言中，整數常量的預設類型是 int ，也就是說，整數常量佔用記憶體空間的大小一般等於 int 類型的變數佔用空間的大小。如果整數常量的大小超過了 int 的取值範圍，那麼編譯器將會把這個整數常量當作 long int 類型來處理，這個我們後面還會講到。 21、32、14 和 94 都在 int 的取值範圍之內，因此它們都是 int 常量。 5. 輸出 int 型資料     我們可以用 printf 函數來輸出 int 型資料。正如我們在前面的教程中看到的那樣，預留位置 %d 代表輸出的是 int 型資料，它告訴 printf 函數在什麼地方輸出相應的 int 型資料。%d 也被稱為格式限定符（format specifier），因為它指定了 printf 函數應該使用什麼形式來輸出資料。printf 函數的第一個參數只能是字串，這個字串被稱為格式串（format string）。格式串中有多少個 %d，我們就應該相應地提供多少個 int 型參數給 printf 函數。int 型參數可以是 int 型變數，int 型常量，以及結果為 int 型的運算式等。例如：         int year = 2005; /* year 是 int 型變數 */            printf( "Today is %d-%d-%d\n", year, 9, 20 + 9 ); /* 20 + 9 是加法運算式 */ 保證格式限定符的數目和參數數目一致是我們的責任，編譯器不負責捕捉這種錯誤！例如：             #include <stdio.h>             int main(void)             {                 int ten = 10, two = 2;                 printf("%d minus %d is %d\n", ten ); /* 少寫了兩個參數 */                 getchar();  /* 等待使用者按斷行符號 */                 return 0;             } 這個程式可以通過編譯，但是運行結果將會出乎意料，因為我們少寫了兩個參數。第一個 %d 被參數 ten 的值代替，而另外兩個 %d 將被記憶體中本來儲存著的值代替。因為記憶體中本來儲存著的值是不確定的，所以輸出結果是不確定的。 6. 八進位（octal）和十六進位（hexadecimal）     C 語言中，整數常量預設是十進位（decimal）整數。通過在整數常量前面加上特定的首碼，可以把它設定為八進位或者十六進位整數。首碼 0x 或者 0X 把整數常量設定為十六進位整數。注意，是數字 0 ，而不是字母 O ，別搞錯了哦！例如：十進位的 16 用十六進位來表示是 0x10 或者 0X10 。在整數常量前面加上首碼 0 ，表示它是八進位整數。注意，是數字 0 ，而不是字母 O 。例如：十進位的 16 表示為八進位就是 020 。 7. 以八進位或者十六進位形式輸出資料     使用格式限定符 %o 可以以八進位的形式輸出整數。注意，是小寫字母 o ，不是數字 0 。使用 %x 或者 %X 可以以十六進位的形式輸出整數。小寫 x 表示輸出使用小寫字母，大寫 X 表示輸出使用大寫字母。使用 %#o，%#x 或者 %#X，得到的輸出將包括首碼 0，0x 或者 0X。例如：             #include <stdio.h>             int main(void)             {                 int x = 200;                 printf("dec = %d; octal = %o; hex = %x; HEX = %X\n", x, x, x, x);                 printf("dec = %d; octal = %#o; hex = %#x; HEX = %#X\n", x, x, x, x);                 getchar();                 return 0;             } 這個程式的輸出是：         dec = 200; octal = 310; hex = c8; HEX = C8         dec = 200; octal = 0310; hex = 0xc8; HEX = 0XC8

11. 基礎資料型別 (Elementary Data Type)：整型（中）

1. 其它整數類型     int 是 C 語言的基本整數類型，可以滿足我們處理一般資料的需求。C 語言還提供了四個可以修飾int的關鍵字：short、long、signed，以及unsigned。利用這四個關鍵字，C 語言標準定義了以下整數類型：       1) short int（可簡寫為 short），和 int 一樣，也是有符號整數       2) long int（簡寫：long），有符號整數       3) long long int（簡寫：long long），C99 標準添加的類型，          有符號整數       4) unsigned int（簡寫：unsigned），不帶正負號的整數，不能表示負數       5) unsigned long int（簡寫：unsigned long），不帶正負號的整數，          不能表示負數       6) unsigned short int（簡寫：unsigned short），不帶正負號的整數，          不能表示負數       7) unsigned long long int（簡寫：unsigned long long），          C99 添加的類型，不帶正負號的整數       8) 所有沒有標明 unsigned 的整數類型預設都是有符號整數。          在這些整數類型前面加上 signed 可以使讀者更清楚地知道          這些是有符號整數，儘管有沒有 signed 都表示有符號整數。          例如：signed int 等同於 int 。     一般我們把 short 稱為短整型，把 long 稱為長整型，把 long long 稱為超長整型，把 int 稱為整型。unsigned 打頭的那些整數類型統稱為無符號整型。例如：我們稱 unsigned short 為無符號短整型。以此類推。 2. 聲明方式     這些整數類型的聲明方式與 int 類型的聲明方式一樣。例如：         long int estine;         long johns;         short int erns;         short ribs;         unsigned int s_count;         unsigned players;         unsigned long headcount;         unsigned short yesvotes;         long long ago;  /* C99 特有 */         unsigned long long ego;  /* C99 特有 */ 如果您的編譯器不支援C99標準，那就不能使用long long和unsigned long long。 3. 取值範圍（表示範圍）     標準也規定了這些整數類型的最小取值範圍。short 的最小表示範圍和 int 一樣，都是 -32767 到 32767 。也就是 -(2^15 - 1)到(2^15 - 1)。其中，2^15表示 2 的 15 次方。類似地，2 的 20 次方記作 2^20 ，以此類推。注意：C 語言中 2^15 並不表示 2 的 15 次方，為了書寫方便，我們姑且這麼表示。long 的最小取值範圍是 -2147483647 到 2147483647 。也就是 -(2^31 - 1) 到 (2^31 - 1) 。unsigned short的最小表示範圍和unsigned int 一樣，都是 0 到 65535（2^16 - 1）。unsigned long 的最小取值範圍是 0 到 4294967295（2^32 - 1）。long long的最小取值範圍是 -9223372036854775807（-(2^63 - 1)）到 9223372036854775807（2^63 - 1）；unsigned long long 是 0 到 18446744073709551615（2^64 - 1）。     標準規定，int 的表示範圍不能小於 short 的表示範圍，long 的表示範圍不能小於 int 的表示範圍。這就是說 short 型變數佔用的空間可能比 int 型變數少，而 long 型變數佔用的空間可能比 int 型變數多。16 位（bit）的電腦中，int 和 short 一般都是 16 位，而 long 是 32位；32位的電腦中，short一般是 16 位，而long和int是 32位。TC2（16位的編譯器）中，int是16位的；而 Dev-C++（32 位的編譯器）中，int 是 32 位的。     使用 unsigned int 聲明的變數只能表示正整數。如果 int 是 16 位的話，那麼 unsigned int 的表示範圍是 0 到65535（2^16 - 1）。這是因為unsigned 不需要符號位，可以把 16 個位全都用於表示整數。而 int 需要一個位作為符號位，用於表示正負，只有 15 個位用於表示整數。     目前，long long 一般 64 位元，long 是 32 位，short 是 16 位，而 int 或者 16 位，或者 32 位。具體某個編譯器到底使用多少位來表示這些類型，我們可以用運算子 sizeof 來擷取。例如：           printf( "%lu\n", (unsigned long)sizeof(int) * 8 );  /* 輸出 int 的位元 */           printf( "%zu\n", sizeof(short) * 8 );  /* 輸出 short 的位元 */     sizeof 的用法我們以後會講到，現在只要有個印象就好了。第二句中的 %zu 是 C99 特有的，如果您的編譯器不支援 C99（準確地說，應該是如果您的編譯器使用的庫函數不支援 C99），運行結果將會出錯。 4. 整數類型的選擇     如果您要處理的只是正整數，那麼應該優先使用 unsigned 打頭的那些整數類型。如果您要處理的整數超出了int所能表示的範圍，並且您的編譯器中，long的表示範圍比 int 大，那就使用 long 。不過，若非必要，盡量不要用 long ，因為它可能會降低程式運行效率。有一點要注意：如果您的編譯器中，long和int都是32位的，並且您需要使用32位整數，那麼應該用long，而不要用int。只有這樣，我們的程式才可以安全地移植到16位的電腦，因為 16位的電腦中，int 一般也是16位的。類似地，如果您需要使用64位整數，那就用 long long。如果 int 是 32 位的話，那麼使用 short 可以節省空間的，不過您得確保您要處理的整數不會超出 short 的表示範圍。這種“節省”對記憶體大的電腦來說，是沒什麼意義的。   5. long 型常量和 long long 型常量     一般來說，整數常量是被當作 int 類型來儲存的。如果我們使用的整數常量超出了 int 的表示範圍，C 語言規定編譯器自動使用 unsigned int 來處理這個常量。如果 unsigned也不足以表示這個常量的話，編譯器就會用long 。如果還表示不了的話，那就依次用unsigned long，long long，unsigned long long。如果unsigned long long也表示不了，那麼編譯器就沒轍了。注意：long long 和unsigned long long 是 C99 特有的。例如：如果 int 是 16 位的話，它就表示不了常量 1000000。編譯器會使用 long 來處理這個常量，因為 unsigned int 也表示不了 1000000 。     同樣，十六進位和八進位整數常量通常也是被作為 int 來處理。但是，當我們使用的常量超出了int的表示範圍後，編譯器會依次使用unsigned int，long，unsigned long，long long 和 unsigned long long。直到所使用的類型足以表示那個常量為止。     有時，我們使用的是較小的常量，但是我們希望這個常量被當作 long 來處理，這就需要在這個常量後面加上尾碼 l（小寫字母 l）或者 L（大寫字母 L）。我們應該避免使用 l ，因為 l 容易和數字 1 混淆。例如：整數常量 7 是被作為 int 來處理的，但整數常量 7L（或者 7l）是被作為 long 來處理的。類似地，在整數常量後面加上尾碼 ll 或者 LL ，這個常量就會被當作 long long 來處理。例如：3LL 。如果想使用不帶正負號的整數常量的話，還要配合使用尾碼 u 或者 U 。例如：2u，3U，4Lu，5ul，6LU，7LLU，8Ull，9uLL 。     這些尾碼也可以用於十六進位和八進位整數常量。例如：020L，010LL， 0x30uL，0x40ull 。