2.3 基本類型數據
2.3.1 整型數據
1．整型數據類型標識符
整型數據分為基本整型、短整型、長整型和無符號型4種。
① 基本整型（簡稱整型）：類型標識符為int。
② 短整型：類型標識符為short int或short。
③ 長整型：類型標識符為1ong int或1ong。
④ 無符號型：表示不帶符號的整數。
無符號型整數又可分為以下3種。
① 無符號整型：類型標識符為unsigned int。
② 無符號短整型：類型標識符為unsigned short。
③ 無符號長整型：類型標識符為unsigned 1ong。
C語言標準沒有具體規定以上各類數據所占的內存字節數，不同C編譯系統有不同的規定。表2.2所示為在VC++6.0編譯環境中各種整型數據所占的內存字節數和取值范圍。
表2.2 整型數據類型所占內存字節數和取值范圍
2．整型變量的定義
根據表2.2給出的整型數據類型標識符可以定義相應的整型變量。例如：
int i,j,k; /* 定義變量i,j,k為整型 */
unsigned short n,m; /* 定義變量n,m為無符號短整型 */
long p,l; /* 定義變量p,l為長整型 */
當按上述方法定義變量時，編譯系統僅為所定義的變量分配了存儲單元，而沒有在存儲單元中存放任何數據，此時的變量不能正確使用，因為變量中的值無意義。
C語言允許在定義變量的同時，對該變量預先設置初值，也稱變量的初始化。例如：
int i1=6; /* 定義i1為整型變量并賦初值6 */
也可以為被定義變量的一部分賦初值，例如：
int i1,i2,i3=10;
定義i1、i2和i3為整型變量，并只對i3初始化，值為10。
如果對幾個變量賦以同一個初值，不能寫成：
int a=b=c=8;
而應寫成：
int a=8,b=8,c=8;
3．整型常量
整型常量簡稱為整數或整常數。C語言程序中整型常量有以下3種表示形式。
① 十進制整數：按通常習慣的十進制整數形式表示，例如，102、-98、0等。
② 八進制整數：以數字0開頭的八進制數符串，數字0是八進制整數的前綴，八進制數符為0～7。八進制數通常是無符號數。例如，025（表示十進制數21）、0400（表示十進制數256）。
③ 十六進制整數：以0x或0X開頭的十六進制數符串，0x或0X是十六進制整數的前綴，十六進制數符為0～9和a～f（或A～F），其中a～f（或A～F）對應于十進制數10～15。十六進制數通常是無符號數。例如，0x14（表示十進制數20）、0xFFFF（表示十進制數65535）。
整型數又分為長整型數、短整型數和無符號整型數。長整型數在表示上與其他整型數的區別是加后綴L或l。所謂后綴是指在數字后面加寫的字母，如1234L、0X2abL等。無符號數的后綴是U或u，如7543U、0125u等。前綴和后綴可同時使用以表示不同類型、不同進制的整型數。例如，03456LU表示八進制無符號長整型數。
在程序中出現的整數根據前綴來區分各種進制數，根據后綴來區分不同類型，因此在書寫常數時不要把前綴和后綴弄錯造成結果不正確。
2.3.2 實型數據
1．實型數據類型標識符
實型數據有單精度型和雙精度型兩種。
● 單精度型：類型標識符為float。
● 雙精度型：類型標識符為double。
在VC++6.0中，實型數據占內存大小、取值范圍和有效數據位數如表2.3所示。
表2.3 實型數據類型占內存大小、取值范圍和有效數據位數
與整型數據的存儲方式不同，實型數據是按照規范化的指數形式存儲的。所謂規范化的指數形式是指其尾數部分為純小數，即小數點前整數部分小于1，小數點后的第1位大于0。
2．實型變量的定義
根據表2.3給出的實型數據類型標識符可以定義相應的實型變量，并可在定義時賦初值。例如：
float f,f1=2.5; /* 定義f、f1為單精度實型變量，并為f1賦初值2.5 */
double d; /* 定義d為雙精度實型變量 */
3．實型常量
實型常量即實數，又稱浮點數。在C語言中實型數只有十進制形式，可以用十進制小數形式或十進制指數形式表示。
（1）十進制小數形式
一般由數字和小數點組成（必須有小數點，但小數點前后的 0 可以省略）。例如， 0.246，.246，246.0，246.，0.0等都是正確的小數表示形式。
（2）十進制指數形式
由尾數、字母e或E及指數部分組成。具體格式如下所示：
尾數e指數部分 或 尾數E指數部分
字母e或E左邊部分的尾數可以是“整數部分.小數部分”形式，也可以只有整數部分不含小數點和小數部分，或者只有小數部分前面含有小數點而不含整數部分。指數部分必須為整數，可以是正的，也可以是負的。例如，下面指數形式都是正確的：
135e3 124e-2 -12.12e-5 .135E4 0e0
而下面的指數形式是錯誤的：
e2 3.5e1.5 .e e5 e
2.3.3 字符型數據
1．字符型數據類型標識符
字符型數據的類型標識符為char，在內存中存儲一個字符型數據需要1個字節。
2．字符型變量的定義
使用字符型數據類型標識符char可以定義字符型變量，并可在定義時賦初值，例如：
char c1,c2='A'; /* 定義兩個字符型變量c1、c2 ，并給c1賦初值'A' */
3．字符型常量
C語言中，一個字符型常量代表ASCII字符集中的一個字符。在C語言程序中字符型常量有以下兩種形式。
① 用一對單引號（即撇號）括起來的單個字符。例如，'b'、'Y'、'9'、'('、'y' 等都是合法的字符型常量。
② 用一對單引號（即撇號）括起來的以一個反斜杠（\）開頭的轉義字符，形如'\n'，'\t'等，意思是將反斜杠（\）后面的字符轉變成另外的意義。例如，'\n'不代表字母n而是作為換行符。像換行這種非顯示字符難以用一般形式的字符表示，所以C語言規定用轉義字符這種特殊形式表示。常見的以反斜杠（\）開頭的轉義字符見表2.4。
表2.4 轉義字符表
表2.4中最后兩行用ASCII碼（八進制數或十六進制數）表示一個字符，即它將字符的ASCII碼值轉換為對應的字符。例如，'\103'代表字符C，'\012'代表換行，'\376'代表圖形字符■。可見，使用表2.4中的表示方法可以表示任何可輸出的字母字符、專用字符、圖形字符和控制字符。請注意，'\0'或'\000'代表ASCII碼為0的控制字符，即“空操作”字符，它可被用在字符串中。
【例2.2】 字符型常量的輸出。
程序代碼如下：
#include "stdio.h"
main( )
{
printf("Hello!\thow are you？\nI\'m fine!\n");
printf("This is a cup\b\b\bpen.\n");
printf("A,\101");
}
該程序中3次調用printf( )函數，直接輸出雙引號內的各個字符。請注意其中的轉義字符。第1個printf( )函數先從第一行左端開始輸出“Hello!”，然后遇到“\t”，它的作用是跳格，即跳到下一個輸出位置，在所用系統中，一個輸出區占8列。下一輸出位置從第9列開始，故從第9列開始輸出“how are you？”。下面遇到“\n”，代表回車換行，返回到下一行最左端（第1列），輸出字符“I”，然后遇到“\'”，表示輸出“'”，接著輸出“m fine”。下面是“\n”，作用是“回車換行”，即光標被移到下一行第一個字符位置。
第2個printf( )函數先輸出字符“This is a cup”，后面遇到3個“\b”，“\b”的作用是“退一格”，因此“\b\b\b”的作用是使當前輸出位置回退3格到“c”的位置，接著輸出“pen.”。最后是“\n”，即“回車換行”。
第3個printf( )函數先輸出“A,”，然后遇到“\101”，它的作用是輸出ASCII碼（八進制數101）所對應的字符，即“A”字符。
程序運行后在顯示屏上最后看到的結果是：
Hello! how are you？
I'm fine!
This is a pen.
A,A
注意：第2次調用printf( )函數時，先輸出“This is cup”，退3格后再輸出“pen.”，“pen.”將取代原來的“cup”。程序執行時在屏幕上看不到“cup”。實際上，屏幕上完全按程序要求輸出了全部的字符，只是因為在輸出前面的字符后很快又輸出后面的字符，在人們還未看清楚之前，新的字符已取代了舊的字符。
4．字符型數據在內存中的存儲形式
字符型變量存放一個字符，實際上并不是把該字符本身存放到內存單元中去，而是將該字符的ASCII碼（ASCII碼對照表見附錄C）存放到存儲單元中。例如，字符'A'的ASCII碼為65，'\n'的ASCII碼為10，則程序段：
char c1,c2;
c1='A';c2='\n';
執行后，在內存中變量c1和c2的值如圖2.3所示。
因為在內存中，字符數據是以ASCII碼的形式存儲的，它的存儲形式與整數的存儲形式類似。因此，在C語言中，字符型數據可以與整型數據混合使用。C語言允許對整型變量賦予字符值，也允許對字符變量賦予整型值。一個字符型數據既可以以字符形式輸出，也可以以整數形式輸出。以字符形式輸出時，需要先將存儲單元中的ASCII碼轉換成相應的字符，然后輸出。以整數形式輸出時，直接將ASCII碼作為整數輸出，也可以對字符數據進行算術運算，此時相當于對它們的ASCII碼進行算術運算。
【例2.3】 字符型數據的輸出。
程序代碼如下：
#include "stdio.h"
main( )
{
char c1; /* 定義c1為字符型變量 */
c1=65;
printf("%c,%d\n",c1,c1); /* c1以字符型和整型兩種格式輸出 */
}
程序運行結果為：
A,65
該程序中c1被定義為字符變量。但在第5行中，將整數65賦給了c1，就是將整數65直接存放到c1的內存單元中。程序的第5行也可用以下語句等價代替：
c1='A';
該語句在執行時，系統首先要將字符'A'轉換成其對應的 ASCII 碼值 65，然后再存放到cl的內存單元中。二者作用是相同的。第6行將按字符型和整型兩種格式輸出變量c1的值。其中“%c”是輸出字符的格式符。“%d”是輸出整數的格式符。有關輸出數據的格式符詳見第3章。
注意：字符型數據只占一個字節，所以它只能存放0～255范圍內的整數。C語言對字符型數據的這種處理增加了程序設計的自由度和靈活性。例如，實現英文字符的大小寫轉換、數字字符和數字的相互轉換等就變得非常方便。
【例2.4】 編寫程序實現英文字符的大小寫轉換。
分析：因為英文字母大小寫之間的ASCII碼值相差32（參見附錄C），即a'-'A'=32，所以很容易通過C語言程序實現英文字符的大小寫轉換。
程序代碼如下：
#include "stdio.h"
main( )
{
char c1;
c1='a';
printf("%c,%c\n",c1,c1-32);
}
程序運行結果如下：
a,A
【例2.5】 編寫程序實現數字字符和數字的相互轉換。
從附錄C可以看出，數字字符0的ASCII碼值為48，數字字符1～9的ASCII碼值為49～57，可以很容易地實現數字字符和數字的相互轉換。程序代碼如下：
#include "stdio.h"
main( )
{
char c1,c2;
c1='1';
c2=49;
printf("%c,%c\n",c1,c2);
c1=c1-'0';
c2=c2-'0';
printf("%d,%d\n",c1,c2);
}
程序運行結果如下：
1,1
1,1
注意：程序運行后，第1條printf語句輸出的是兩個字符1，而第2條printf語句輸出的則是兩個數字1。請大家思考，如果把這兩條語句互換位置，結果會是什么？
2.3.4 字符串常量
字符串常量是由一對雙引號（" "）括起來的字符序列。雙引號是字符串常量的定界符。在組成字符串的字符序列中若有雙引號時應使用轉義字符“\"”來表示。字符串的長度為字符序列中字符的個數，不包括兩邊的雙引號。
例如：
"It is fine day." /* 長度為15 */
"12345678.09" /* 長度為11 */
"$10000.00" /* 長度為9 */
"" /* 引號中有一個空格,長度為1 */
"" /* 引號中什么也沒有,長度為0 */
"a" /* 引號中有一個字符a,長度為1 */
因為字符串長度的不確定性，所以字符串常量在內存中存儲時，系統自動在每個字符串常量的尾部加一個字符串結束標志字符“\0”（“\0”是一個ASCII碼為0的“空操作”字符，它不引起任何控制動作，也不是一個可顯示的字符），以便系統據此判斷字符串是否結束。前面已提到，在內存中存儲單個字符需要1個字節，因此，長度為n的字符串常量，在內存中要占用n+1個字節的存儲空間，前n個字節存儲組成字符串的n個字符，最后1個字節存儲字符串結束標志“\0”。
例如，"hello"在內存中的存儲形式是（字符對應的ASCII碼值）：
printf("hello");
執行此語句時從左到右一個字符一個字符地輸出，直到遇到最后的'\0'字符，表示字符串結束了，停止輸出。另外，在書寫字符串時也不必加'\0'，否則就會畫蛇添足。
了解了這一點，就可以理解字符串常量"b"和字符型常量'b'的區別了。
存儲字符型常量'b'只需要1個字節：