C语言中数据类型的作用:
- 数据的使用功能:定义数据的类型。
- 明确数据的长度:数据存放在内存中,每种数据都有其长度。
- 数据存放的位置:根据不同类型,数据存放在不同的位置:如常量存放在静态代码区、变量存放在栈中等。
C语言是具有严格数据类型的编程语言,程序猿在使用常量或变量时,必须明确指定其数据类型。C语言有两种数据类型:基本数据类型和复合数据类型。
基本数据类型
C语言中基本数据类型有:void
,char
,short
,int
,long
,float
,double
。详细说明如下:
变量类型 | 类型名称 | 占用内存(64bit机器) | 格式化 |
---|---|---|---|
void | 无类型 | 1B | |
char | 字符类型 | 1B | %c |
short/short int | 短整型 | 2B | %d |
int | 整型 | 4B | %d |
long/long int | 长整型 | 4B | %d |
long long | 长整型 | 8B | %d |
float | 单精度浮点数 | 4B | %f |
double | 双精度浮点数 | 8B | %lf |
注意:
- 整型之间运算的结果为整型;至少有一个浮点数运行的结果为浮点数。
- 整型分为三类:
short
、int
、long
。 - 默认情况下,声明的变量是有符号类型的变量,即省略
int --> signed int
。 - C99之前是没有布尔类型,但是可以通过
0
和1
来表示布尔类型的false
和true
。
布尔类型【C99】
C语言中原本没有布尔类型的,是通过非零(真)和零(假)来表示表达式的值为真或假。C99之后,引入布尔类型,布尔类型不是原生的数据类型,需要引入一个头文件#inclulde
。
使用布尔类型:
#include
#include
int main() {
bool a = true;
bool b = false;
printf("a=%d\n", a); // a=1
printf("b=%d\n", b); // b=0
return 0;
}
注意
- bool类型的底层原理仍为整型。
有符号 VS 无符号
有符号 | 无符号 | |
---|---|---|
关键字 | signed 或省略 |
unsigned |
符号位 | 第一位为符号位 0表示正,1表示负 |
第一位为数值位 |
原理图:
推荐阅读C语言中文网之C语言中的正负数及其输出和C语言中文网之整数在内存中是如何存储的,为什么它堪称天才般的设计
浮点数
C语言中使用浮点数对小数进行表示。
推荐阅读C语言中文网之C语言中的小数(float,double)和C语言中文网之小数在内存中是如何存储的,揭秘诺贝尔奖级别的设计(长篇神文)
拓展
查看自己的电脑是多少位:
method1:查看宏定义
# include
int main(void) {
#ifdef __x86_64__
printf("64bits");
#elif __i386__
printf("32bits");
#endif
}
查看数据类型的大小:
#include
int main(int argc, const char * argv[]) {
printf("void_sizeof: %dB\n", sizeof(void));
printf("char_sizeof: %dB\n", sizeof(char));
printf("short_sizeof: %dB\n", sizeof(short));
printf("short-int_sizeof: %dB\n", sizeof(short int));
printf("int_sizeof: %dB\n", sizeof(int));
printf("unsigned_sizeof: %dB\n", sizeof(unsigned));
printf("long_sizeof: %dB\n", sizeof(long));
printf("long-int_sizeof: %dB\n", sizeof(long int));
printf("long-long_sizeof: %dB\n", sizeof(long long));
printf("float_sizeof: %dB\n", sizeof(float));
printf("double_sizeof: %dB\n", sizeof(double));
return 0;
}
复合数据类型
C语言中复合数据类型有:枚举、结构、联合。
枚举
枚举是一种用户定义的数据类型,它用关键字enum
进行声明。
定义:enum 枚举类型名字 {名字1, 名字2, ...};
说明:枚举类型名字并不经常使用。要使用的是大括号里的名字,因为它们是常量符号,类型为int
,值依次从0到n。实际上,枚举类型是以数字进行计算。
进阶:
- 声明枚举量的时候,可以指定
int
值。enum COLOR {RED, YELLO=3, GREEN};
RED=0,YELLO=3,GREEN=4。
实例:enum COLOR {RED, YELLOW, GREEN};
。RED
的值为0,YELLOW
的值为1。
使用场景:
- 将常量符号化,是
const int
的替身。【但是实际上很少使用】 - 可以自动计数。
#include
enum COLOR {RED, YELLOW, GREEN, NumCOLORS};
int main(void)
{
int color = -1;
printf("颜色数量为:%d\n", NumCOLORS);
char *ColorNames[NumCOLORS] = {
"red", "yellow", "green"
}
return 0;
}
- 如果有意义上排比的名字,用枚举比
const int
方便。
结构
结构的定义和访问
通过struct
关键字进行结构类型的定义。
struct 结构名 {
成员基本类型 成员名;
...
}; // 分号一定不能少
/*
* 结构的定义和变量声明分开
*/
struct date {
int day;
int month;
int year;
};
/*
* 结构的定义和变量声明结合
*/
struct date {
int day;
int month;
int year;
} date1, date2;
// 结构名省略
struct {
int day;
int month;
int year;
} date1, date2;
-
typedef
关键字:用来声明一个已有的数据类型的新名字,如typedef int Length;
,此时Length
为int
类型的别名。
typedef 旧名字 新名字;
- 声明新的类型的名字,改善了程序的可读性。
typedef struct {
int month;
int day;
int year;
} Date;
结构变量初始化:
struct date date1 = { 21, 07, 2014 };
和struct date date2 = {.month=7, .year=2014}; // day默认值为0
结构访问:
使用点.
和成员变量名 进行访问。
printf("输入日期:");
scanf("%i-%i-%i", &date1.year, &date1.month, &date1.day);
printf("今天是:%i-%i-%i\n", date1.year, date1.month, date1.day);
结构运算
- 要访问在整个结构,直接用结构变量的名字
- 对于整个结构,可以做赋值、取地址,也可以传递给函数参数
date1 = (struct data1) { 21, 07, 2014}; // 相当于date1.day = 21; date1.month = 07; date1.year = 2014;
/*
* 结构与数组相似,但是数组不能直接进行赋值,而结构可以直接进行赋值。
*/
date2 = date1; // 相当于date2.day = date1.day; date2.month = date1.month; date2.year = date1.year;
结构 VS 数组
数组 | 结构 |
---|---|
数组是相同类型元素(整型、浮点型、字符型、结构体、数组等)的集合 | 结构是不同类型元素(整型、浮点型、字符型、结构体、数组等)的集合。 |
数组的拷贝必须一个一个来 | 结构的拷贝可以通过赋值符号直接完成 |
数组名代表首地址,依次+1,+2……就可以表示其他元素的地址,不需要使用取地址运算符& | 结构本身是一系列不同类型元素的集合,只是把很多类型的元素集中起来适应某个计量单位(如学生身份、日期等)的存储方式,所以取地址是需要采用取地址符号& 。 |
数组可以直接利用下标访问 | 结构必须使用结构中成员的变量名 |
数组的定义和使用都很简单,可以直接在需要使用的函数中定义 | 结构的定义一般放在主函数外面,这样其他函数就可以使用这种类型的结构定义具体的结构 |
结构作为函数参数
- 整个结构/结构指针可以作为参数的值传入函数。
- 当结构作为函数参数时,调用时,相当于在函数内新建一个结构变量,并复制调用者的结构的值。
- 结构/结构指针也可以作为函数的返回值。
#include
struct point {
int x;
int y;
};
struct point getStructPoint();
struct point * getStructPoint2(struct point *p);
void output(struct point p);
void output2(struct point *p);
int main(int argc, const *argv[]) {
struct point p = {0, 0};
// p = getStructPoint();
// output(p);
// output(*getStructPoint2(&p));
output2(getStructPoint2(&p));
return 0;
}
/**
* 获取指针输入
*/
struct point getStructPoint()
{
struct point p;
scanf("%d", &p.x);
scanf("%d", &p.y);
printf("getStructPoint: x=%d, y=%d\n", p.x, p.y);
// 返回结构体
return p;
}
/**
* 获取指针输入
*/
struct point * getStructPoint2(struct point *p)
{
// 结构体指针作为函数的参数
scanf("%d", &p->x);
scanf("%d", &p->y);
printf("getStructPoint2: x=%d, y=%d\n", p->x, p->y);
// 返回结构体指针,这样子的好处是可以作为函数参数直接使用
return p;
}
/**
* 输出结构体
*/
void output(struct point p)
{
// 结构体作为函数的参数
printf("output: x=%d, y=%d\n", p.x, p.y);
}
/**
* 输出结构体
*/
void output2(struct point *p)
{
// 结构体作为函数的参数
printf("output2: x=%d, y=%d\n", (*p).x, (*p).y);
// 指针的*的优先级比.的优先级低
// 结构指针常用->进行访问成员变量
}
结构数组
声明:struct data datas[100];
初始化:datas[] = { {3,4,2020}, {4,3,2021} };
结构中的结构
结构中的成员可以是一个结构。
typedef struct {
int x;
int y;
} Point;
struct rectangle {
Point pt1;
Point pt2;
};
联合
使用关键字union
声明一个联合体,该联合体是指选择某一个成员来操作使用。
union 联合体的名字 {
成员类型1 成员变量1;
成员类型2 成员变量2;
}
union AnElt {
int i; // 成员i
char c; // 成员c
} elt1, elt2;
- 联合体的大小为最大成员的值。sizeof(union ...) == sizeof(每个成员)的最大值。
- 联合体可以以二进制进行操作相关数值【查看数据内部】。
编程小技巧
- 常量符号化:用符号而不是具体的数字来表示程序中的数字。