C语言关键字浅析-long

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long，顾名思义是“长”的意思

在C语言中long关键字常见于声明长整型变量，主要特征就是其占用内存的长度不会比int短（注意是大于等于关系，后面有解释）

而且在C99标准中还添加了long long这样的类型，相比较int其一个优势就是能表示更大的数据区间

 

long的作用是：

声明长整型变量。

 

1、长整型变量的声明

相对于普通的int整型，长整型和短整型被称之为“其他整数类型”，但它们声明变量的方式是差不多的：

int number;                    /* int整型 */
long int longNumber;           /* 长整型 */
long longNumber2;              /* 长整型的另一种声明方式 */
unsigned long uLongNumber;     /* 声明为无符号的长整型 */
long long max;                 /* 很长的整数类型 */

2、能表示的范围

这里的举例按照Windows XP或者Macintosh PowerPC的配置，即认为int和long都是32位，long long是64位来计算：
int（4byte = 32bit）：-2147483648 ~ 2147483647

unsigned int（4byte = 32bit）：0 ~ 4294967295

long（4byte = 32bit）：-2147483648 ~ 2147483647

unsigned long（4byte = 32bit）：0 ~ 4294967295

long long（8byte = 64bit）：-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807

unsigned long long（8byte = 64bit）：0 ~ 18446744073709551615

（注1：-2147483648 ~ 2147483647也是C语言标准规定的long类型的最小取值范围）

（注2：目前比较常规的情况是，long long占64位，long占32位，short短整型占16位，int占位根据机器的自然字大小而定16/32）

 

3、整数溢出

由上面我们知道，计算机内用整数类型表示的数据是有取值范围限制的，那如果存在程序计算过程中超出表示范围的情况呢？

这种情况在计算机科学里常称之为“溢出”，即计算结果超出了数据类型的表示范围，不能正确表示理论上的正确值

int max = INT_MAX;          /* max是int类型能表示的最大值 */
unsigned umax = UINT_MAX;   /* umax是unsigned int能表示的最大值 */
printf("%d, %d, %d\n", max, max + 1, max + 2);
/*
	结果为：2147483647， -2147483648， -2147483647
*/
printf("%d, %d, %d\n", umax, umax + 1, umax + 2);
/*
	结果为：4294967295， 0， 1
*/

通过观察你也能发现，其实整数溢出的处理形式和某些计重器类似，指针转了一圈后如果不够表示指针还会继续转圈

当然C语言不同于那种会在内环再标记转了两圈后应该是多重的秤，C语言的整数走完“一圈”，或者说溢出后，只会从头开始

而从头开始的值基本取决于是有符号类型或者说无符号类型

 

4、long常量和long long常量

现在你见到int MONTHS = 12;就会知道，我们把MONTHS这个整型变量赋值为12

但你是否有想过，我们为什么能这样做，C是怎样看待表达式中12这个部分的呢？

其实在显式对整型变量赋值时，这个数字在C语言中被称为整数常量

而且对于12、1024这样的单纯数字，C会默认为其是int类型，除非1000000这样的超出了int表示范围的数

那1000000这样的情况会怎样呢？其实C编译器遇到这种情况发现int不够了，就会用long int类型去尝试，再不行就unsigned long再尝试

往后会依次用long long，unsigned long long类型去尝试（前提是机器支持这些类型）

当然我们也可以显式地告诉编译器把一个数值不大的常量用long或者long long等类型存储：

/* 在支持long long类型的机器中 */
int a = 10;           /* int类型常量10 */
long int b = 10L;     /* long类型常量10 */
long long c = 10LL;   /* long long类型常量10 */
long d = 021L;        /* long类型的八进制数021 */
long long e = 0x23LL; /* long long类型的十六进制数0x23 */
unsigned long long f = 14LLU;  /* unsigned long long类型常量14 */
unsigned long long g = 5ull;   /* unsigned long long的第二种后缀 */

5、long的输入输出

如果你了解int的输入输出，那么long和long long等类型的输入输出则是大同小异的，需要注意的就是长整型本身的几个说明符：

long int i;
scanf("%ld", &i);           /* %ld是long类型的说明符 */
printf("%lo, %lx", m, n);   /* %lo和%lx分别是long类型八进制和十六进制 */
printf("%lu", p);           /* %lu是unsigned long类型 */
printf("%lld, %llu", m, n); /* %lld是long long类型，%llu是unsigned long long类型 */

此处非常要注意的是，一定要注意变量是有符号类型输入输出还是无符号类型输入输出

如果你对同一个unsigned类型的变量用%u和%d输出，得到的结果可能是完全不一样的，显然%d大概率输出的是错误结果

因为计算机的存储中，一个无符号数和一个有符号数在内存中的表示可能是相同的，其根本区别就在于是否把某一位看做符号位

 

——参考《C Primer Plus第五版》

 

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