第二章 C语言的数据类型和运算
2.1 数据类型
数据是计算机加工处理的对象，C语言中的数据包括：常量、变量和有返回值的函数。为存储和处理的需要，将数据划分为不同的类型，编译程序为不同的类型分配不同大小的存储空间（存储单元的字节数），并对各种类型规定了该类型能进行的运算（运算符集），任何类型数据的值均被限制在一定的范围内，称为数据类型的值域（取值范围）。
2.1.1  C的数据类型
说明:    ● 构造类型是由基本类型按一定的规律构造而成的。
● 空类型的作用：①表示函数没有返回值；
②说明函数无参数；
③表示指针不指向任何值。
2.1.2 数值型数据的表示与存储形式
如π的表示：  日常表示        Ｃ语言中的表示
                   
                 
小数点的位置是浮动的，称为浮点数形式。在计算机内部实数都以浮点形式存储，如float占4个字节，三个字节存数字部分，一个字节存指数部分。
小数点的位置是固定的，称为定点数，如：3.14159 ，10，-20， 1992显然整数都属于定点数，如：整数10,在计算机内部一般占2个字节。
定点数的小数点一般是在最高位(定点小数)或在最低位（定点整数）。对于实数型定点数如：3.14159，Ｃ语言则把它按指数形式存放3.14159e0，即Ｃ的实数一律以浮点形式存储。
2.1.3 字符型数据的表示和存储形式
字符型数如：（’a’,’A’,’#’,’3’）在内存中以相应的ASCII代码存放（占一个字节），如’a’的AS
CII代码为97，存储形式为:
在Ｃ中，ASCII代码值可以被看成整数，如’A’+32为97与’a’等价。
2.1.4  基本类型的名字和长度
下列关键字称为类型区分符：
char、 int、 short、 long、 signed 、unsigned 、float、double
类型区分符代表一个基本类型的名字，用来说明一个数据的类型。
表2.1  基本类型的名字和长度
完整的类型名
简单的类型名
类型的长度（字节）
取值范围
char
char
1
有符号：-128~127
无符号：0~255
signed char
signed char
1
-128~127
Unsigned char
Unsigned char
1
0~255
int
int
2或4（与具体机器有关）
２字节:-32768~32767
4字节:约-21亿~21亿
short int
short
2
-32768~32767
long int
long
4
约-21亿~21亿
signed int
signed
2或4 （同int）
同int
Unsigned int
unsigned
2或 4（同int）
２字节：0~65535
4字节：约0~42亿
signed short int
signed short
2
-32768~32767
Unsigned short int
unsigned short
2
0~65535
singed long int
signed long
4
约-21亿~21亿
Unsigned long int
unsinged long
4
约0~42亿
float
float
4
绝对值约
13.4e-38~13.4e+38
double
double
8
绝对值约:
1.7e-308~1.7e+308
long double
long double
>=8
由具体实现定义
说明：
①signed和unsigned不能同时修饰char，short和long或signed和unsigned不能同时修饰int。float不能使用任何修饰词，double可用long修饰；
②int的长度与具体机器的字长相同，在16位机上为2字节，在32位机上为４字节。因此，int 的长度与short或long 相同。
③signed char用１个字节的低７位表示字符值，最高位表示符号。
unsigned char用整个字节表示字符值，无符号位。char表示有符号和无符号与具体机器系统有关，但char一定和signed char或unsigned char其中之一同。在多数机器系统中，char与signed char同。
④浮点类型的范围与浮点在机器内的表示有关，标准Ｃ没有规定浮点数格式，大多数机器浮点数格式为：
对于４个字节浮点数，阶码占８位，尾数占２３位，１位符号位:
对于８个字节的浮点数：
在浮点数中尾数位决定精度（有效数字位数），阶码决定取值范围。
⑤对于带符号的数据类型，一般用最高位（左边第１位）表示符号，０表示正，１表示负，数值以补码形式存放（一个正数的补码是该数的二进制数），如（１０）补为0000000000001010。一个负数的补码为取反加１，如（－１０）补为111111*********0。表中列出的short，int， long 是带符号的(隐含signed)；
⑥对于无符号的数据类型，最高位不作为符号，与其它各位一起表示数值，因此，无符号数只表示正数不表示负数，与同样长度的带符号正数相比表示的最大数扩大了一倍。
⑦字符型数据也分为signed和unsigned。ANSI标准ASCII码字符的允许取值范围为0～127，用７位表示就可以了，最左位补０表示正数。有些计算机系统，除ASCII码字符外，还扩展使用一些图形符号（如“≥”），扩充使用用128～255，其第一位为１。因此，对signed字符型数取值范围为-128～127。对unsigned字符型，取值范围为0～255；
⑧ 实数类型数据signed、unsigned之分；
⑨以后各章均使用类型的简写形式；
⑩Ｃ语言提供了一个测试某一类型数据所占存储空间长度的运算符sizeof，格式为sizeof(类型标识符)。如sizeof(char)为１， sizeof(long)为４。
2.2 常量和变量
Ｃ的常量有两种形式：一种是文字常量，简称常量或常数，文字常量是由表示值的文字本身直接表示的常量，如123，3.14159；另一种是符号常量，是用标识符表示的文字常量（标识符一般用大写英文字母），标识符是文字常量的名字。任何一个常量都属于一个数据类型，文字常量的类型由文字常量自身隐含说明，如123为整型，3.14159是一个浮点型，符号常量
的类型由定义时指定。
2.2.1常量的表示
Ｃ的常量有整数常量、浮点常量、字符常量、字符串常量和枚举常量。
１．整数
整数有三种形式：十进制整数、八进制整数和十六进制整数。
①十进制整数
十进制整数由数字0~9组成的数字串，多位数时最左第一个数字不能为０，前面可以有表示正负的符号“＋”或“－”，“＋”可以省略。如738  -50  0  +39　是合法的整数。
②八进制整数
八进制整数由数字0~7组成的数字串，第一个数字必须为0（前导零），它是八进制数的标志，八进制一般用于表示无符号数如：0137  027  +013  -024　是合法的八进制整数，而0128非法。
八进制可以与十进制转换：
如0137=１＊８２＋３＊８１＋７＊８０＝95
若将９５转换为八进制：
③十六进制整数
十六进制整数是由数字0～9和字母a～f（或Ａ～Ｆ）组成的符号串，符号串必须以０x或０X(十六进制的前缀)开头，十六进制表示无符号整数，如0x13a　0xc32　0xff　0xb800　0xdc都是合法的十六进制整数。013a　x13a　13a均为非法。
说明：
①所有整数的缺省类型是int，通过在其后面加后缀字母，可以表示长整数(long)无符号整数(unsigned)和无符号长整数(unsigned long)。
长整数：在任意进制整数后面加l或Ｌ,如27l　018l　0x1aL　
    无符号整数：在任意进制整数后加u或Ｕ。
如27u　0400U　0x1aU　
无符号长整数：任意进制的整数后加ul或UL。
如：27ul 　0400UL　0x1aUL.
后缀字母大小写任意，由于l与数字１容易混，常用Ｌ。
②当整数的值超出int类型所能表示的范围时，称为整数溢出。整数溢出会产生不正确的结果，为避免溢出或类型转换的需要，应根据具体情况将整数相应地表示为长整数、无符号整数或无符号长整数，如在16位机上，整数123456会产生溢出，应表示成123456L.
2、浮点数
浮点数的一般形式为：
printf函数中大小写d通用吗
[±][整数部分] [.][小数部分] [e±n]
其中[  ]表示可选项，e±n称为指数部分，１e±n 表１０±n, “e”可以写成“Ｅ”。n称为阶码（１～３位十进制无符号常整数，可以有前导０但仍表示十进制），n前面的“＋”可以省略。如
-123.567e+5  -123.567E5  -123.567e05 都是代表值-12356700.0
浮点数的组成规则如下：
1 一个浮点数可以无整数部分或小数部分，但不能二者均无。
2 一个浮点数可以无小数点或指数部分，但不能二者均无。
例如：3.141593　 .1E+02    -.234e+5  –243.e-2  2.01234e+3  0.  .08  100.0 都是合法的浮点数。
若将2.01e+3写成2010,将０. 写成０，或将100. 写成100则它们不是浮点数而是整数。
下面一些是非法表示：
-.e+1 既无小数部分也无整数部分
1. 1e-0.5：阶码不是整数
1. 1e+I：阶码不是常量（除非I已定义为符号整型常量）
当浮点数超出它的类型所能表示的范围产生浮点溢出。如果浮点数的绝对值小于所能表示的最小值则下溢。如1.7e-309和-1.7e-309均产生下溢。下溢时绝对值太小以致机器不能表示而产生零值，称之为“机器零”。下溢时机器可能不能正常运行。当浮点数的绝对值大于所能表示的最大值时产生上溢，如1.7e309和-1.7e309均产生上溢。上溢时将产生错误的结果。
浮点数的缺省类型是double，通过在浮点数后面加后缀字母可以表示单精度（float）数、双精度数（double）和高精度 (lang double) 数。
单精度浮点数：在浮点数后面加f或F。如：3.14159F。
双精度浮点数：在浮点数后面加d或D。如：3.14159d。
高精度浮点数：在浮点数后面加l或L。如：3.14159L。
在程序中可根据存储的需要、精度的需要或类型转换的需要将浮点数表示为适当的类型。