1. 概述

类型这个概念并不陌生，就是对一种事物按照共同的特征进行分类。数据类型就是按照数据所共有的特征来分类，C编译器根据不同的数据类型来处理数据。C语言中规定，每一种数据都必须有相对应的类型。

在C语言中，基本数据类型分为三种：整数型（int）、浮点数型（float、double）、字符型（char）。复杂数据类型都是基于基本类型构建的，在后面会有单独的章节。

2. 符号修饰符signed，unsigned

学习类型之前，先看一下这两个关键字（附录中查看）：signed和unsigned，在类型前加上signed关键字表示有正负号，可以是正值、负值、0，称为有符号；若使用unsigned关键字修饰，则只能表示非负数，即0和正值，称为无符号。也就是说，signed修饰的类型范围是负的最大值到正的最大值，而unsigned修饰的类型范围则是从0到正的最大值。

一般情况下，数据类型都默认使用signed修饰，就是说可以包含负值，比如定义一个整型int类型变量，如果不显示地指定符号修饰符，等同于signed int，平时使用时可以不写signed：

int a;//定义一个整型变量a
signed int a;//等同于int a

当然，有非负整数的需求，想要表示整数的值会更大，那就使用unsigned关键字修饰，int可以省略：

unsigned int a = 5;//定义一个无符号int类型a，且值为5
unsigned a = 5;//省略掉int的写法

C语言规定，signed和unsigned也可以修饰字符类型char，由系统决定默认是有符号还是无符号：

char ch;//由系统决定，可以是signed，也可以是unsigned
signed ch;//有符号字符型，-128 - 127
unsigned ch;//无符号字符型，0 - 255

C语言中，不能修饰浮点数类型，即在float和double类型前不能使用signed和unsigned，这是由于浮点数类型的值第一位就是符号位；也不能修饰布尔类型，布尔类型的值一般为0和1：

signed float f;//错误，不能修饰float
signed double d;//错误，不能修饰double
signed bool b;//错误，不能修饰bool

3. 整数类型

3.1 int关键字

C语言规定，int关键字用来表示整数型数据，int类型所表示的数据值大小是由所在的机器字长决定的，一般为4个字节（32位）或2个字节（16位）、8个字节（64位），下面是定义一个int类型的变量：

int a = 1;//定义一个int类型的变量a，且值为1

C语言中的整数默认表示的值是十进制，如果想表示为二进制、八进制和十六进制，需要在数值前加上不同的前缀字符，可以使用专门的进制计算器验算：

二进制数（Binary），简写为B或BIN，使用前缀0b或0B表示：

int a = 0b1001;//二进制数，等于十进制数9
int a = 0B1000;//二进制数，等于十进制数8

八进制数（Octal），简写为O或OCT，使用前缀0表示：

int a = 047;//八进制数，等于十进制数39

十六进制数（Hexadecimal），简写为H或HEX，使用0x前缀或0X前缀，或者后缀h或H来表示：

int a = 0xAA;//十六进制数，等于十进制数170
int a = 0XAB;//十六进制数，等于十进制数171
int a = ACh;//十六进制数，等于十进制数172
int a = ADH;//十六进制数，等于十进制数173

虽然说可以使用不同的进制来表示，但是值都是一样的。在计算机中，所有的数值都是以二进制的形式存储的，即0和1，所以使用不同的进制表示都可以，还可以参与运算。

3.2 其他int类型

在C语言中，不止int一个整型，它更像是一个中和值。如果我们还有对数据值更大的需求或者更小的需求，那么int类型就不是很合适了。对于更小的整数值，使用int存储浪费空间，对于更大的整数值，使用int存储不够。所以C语言标准基于int类型又提供了三个其他整数类型，更加灵活地控制范围：

• short int：简写为short，也称为短整型，比int占用空间更小
• long int：简写为long，也称为长整型，占用空间不能小于int
• long long int：简写为long，也成为超长整型，是整型里最大的，一般为8个字节

下面是这三种类型的声明：

short int a;
long int a;
long long int a;

还有一种书写形式，省略int关键字也可以表示：

short a;
long a;
long long a;

和int类型一样，默认情况下short int、long int、long long int这三种类型也都是有符号的（signed），当然signed也可以省略，也可以使用unsigned关键字修饰为无符号整数：

unsigned short int a;//声明无符号短整型变量a
unsigned long int a;//声明无符号长整型变量a
unsigned long long int a;//声明无符号超长整型变量a

//下面是省略int的写法，都是合法的
short a;
unsigned short a;

long b;
unsigned long b;

long long c;
unsigned long long c;

3.3 定义指定类型

上面说的定义方式都是字面量赋值，可以通过加后缀的方式来指定不同的类型。

在变量值后面加上后缀L或者l，编译器会自动存储为Long类型：

int a = 10L;//long类型
int a = 10l;//long类型，避免混淆，建议使用大写的L
int a = 047L;//八进制的long类型
int a = 0xAA;//十六进制的long类型

加上LL或者ll后缀，就指定为长整型，即Long Long int类型：

int a = 10LL;//Long Long int类型
int a = 10ll;//Long Long int类型，避免混淆，建议使用大写的L

也可以指定为无符号整数类型（unsigned int），在变量值后面加上后缀U或者u：

int a = 10U;//unsigned int类型
int a = 10u;//unsigned int类型

L后缀和U后缀可以结合起来使用，指定为unsigned long类型，L和U的顺序无关：

int a = 10LU;//unsigned long类型
int a = 10UL;//unsigned long类型

3.4 整型的极限值（表示范围）

C语言中，可以引入标准库limits.h头文件来设置类型的最小值和最大值，limits.h头文件决定了各种变量类型的各种属性，规定了类型的范围。注意这里的属性都是通过宏定义的常量值，宏是预处理的一部分，后面就会讲到。下面是一些部分常用的宏：

• SHRT_MIN，SHRT_MAX：short int的最小值和最大值。
• INT_MIN，INT_MAX：int 的最小值和最大值。
• LONG_MIN，LONG_MAX：long int的最小值和最大值。
• LLONG_MIN，LLONG_MAX：long long int的最小值和最大值。
• USHRT_MAX：unsigned short int的最大值。
• UINT_MAX：unsigned int 的最大值。
• ULONG_MAX：unsigned long int的最大值。
• ULLONG_MAX：unsigned long long int的最大值。

4. 浮点数类型

在C语言中，浮点数是用来表示任何带有小数点的数。C语言规定了三种浮点数类型：float（单精度）、double（双精度）、long double（超长双精度），其占用空间和表示范围都不同。

• float类型：单精度浮点数类型，通常为4个字节（32位），表示有效数字约为6-7位
• double类型：双精度浮点数类型，通常为8个字节（64位），表示有效数字约为15-16位
• long double类型：超长双精度浮点类型，通常为16个字节，表示有效数字与double相同

下面是定义三种浮点数类型变量的例子：

float f = 8.8;//定义一个float类型的变量f，且值为8.8
double d = 88.88;//定义一个double类型的变量d，且值为88.88
long double l = 888.888;//定义一个long double类型的变量l，且值为888.888

C 语言也可以使用科学计数法来表示浮点数，使用字母e来分隔小数部分和指数部分，小数部分如果是0.d或d.0的形式，0可以省略：

double d = 888.888e+3;//加号可以省略

0.8E8 //等同于.8E8
8.0E8 //等同于8.E8

注意：浮点数的存储方式与整数型不同，比如说float类型，共有32位，采用“8+24”的方式，即8位存放指数的的符号和值，24位存放小数的符号和值。而且由于精度的原因，浮点类型能表示的数值只是一个无限接近的近似值，会存在很小的误差。

C语言中，浮点数被默认指定为double类型，而且浮点数类型也可以加上后缀指定其他浮点数类型；如果需要转为float类型，则在数值后面加上后缀F或者f

float f = 3.14f;//转为float类型

5. 字符类型

C语言中使用char关键字来存储单个字符，但是在计算机中存储需要将字符转换成对应的数字编码，一般是ASCII编码。char类型的变量可以用来表示字符，也可以用来表示字符对应的ASCII码值，两种写法都正确。

C语言中，char类型使用1个字节（8位）存储，因此表示的范围就是-128到127或0-255之间，C语言会把字符当做整数来处理，所以说字符就是经过转换后大小为1个字节的整数，每个字符都对应一个整数。

下面是定义一个字符类型的变量，C语言规定，字符常量值需要用单引号”括起来：

char c = 'A';//定义一个字符类型变量c，值为A

也可以直接写表示字符对应的ASCII码值，具体字符查看ASCII码表，A对应的ASCII值为65：

char c =65;//定义一个字符类型变量c，编码为65
char c = 'A';//等同于上面的语句

char类型可以表示一些转义字符和控制字符，转义字符就是转换字符的意思，主要用于一些控制或者的字符，在字符值前加反斜杠\就可以实现转义，下面是常用的转义字符：

char c = '\'';//表示单引号字符
char c = '\n';//表示换行符
char c = '\t';//表示制表符
char c = '\r';//表示回车符
char c = '\f';//表示换页符
char c = '\b';//表示退格符
char c = '\0';//表示null字符
char x = '\66'; //使用八进制表示一个字符
char x = '\x66'; //表示十六进制表示一个字符

6. 布尔类型

C89的版本里是没有布尔类型的，而是使用整数来表示真假，0就是假，所有非零值就是真：

int a = 0;//表示假
int a = 1;//表示真，所有非零值

C99的版本里增加了布尔类型，使用_Bool来定义，其实本质上还是用整数表示：

_Bool flag;
flag = 0;//表示假
flag = 1;//表示真

还有一种方式就是引入标准库文件stdbool.h，使用关键字bool来定义布尔值，true就表示真，就是1，false就表示假，就是0，默认为false，也就是说C99版本将布尔类型写入了标准。

#include <stdbool.h>

bool flag = false;//表示为假，即为0
bool flag = true;//表示为真，即为1

7. void类型

C语言中，void关键字表示为“无类型‘’，也就是没有值的数据类型，void通常用于函数的返回值类型和函数参数类型，在指针的应用也比较多，void指针可以指向任何数据类型的数据。

void用于函数返回值类型：当函数的返回值类型定义为void时，则表示函数没有返回值，也就是没有return：

void test(int a){
   ...//返回值类型为void，不需要返回，不需要写return
}

void用于函数参数类型时，则表示该函数不接受任何参数：

int test(void){//不需要任何参数
   ...
   return 0;
}

注意：不能定义void类型的变量，编译时会报错。

8. sizeof运算符

C语言中规定，sizeof运算符可以获取数据类型的大小，以字节为单位返回，sizeof接受一个参数，可以是数据类型名、变量名、字面量值，返回值是无符号整数，但没有规定具体的类型，而是由系统自行决定，这样就影响了C程序的可移植性。

因此，C语言又提供了一种类型size_t，用来统一表示sizeof运算符的返回值，引入stdio.h库文件就可以使用，C语言还规定了size_t的范围，引入SIZE_MAX常量可以表示size_t的范围为0到SIZE_MAX。

C语言的printf()函数中使用%zd或%zu格式可以输出size_t的值。

int a = sizeof(int);//参数为数据类型，返回2或4、8

int a;
sizeof(a);// 参数为变量名，返回2或4、8

sizeof(8.8);//参数为数值，返回8

printf("%zd\n", sizeof(int));//输出size_t

9. 类型转换

9.1 类型自动转换

数据类型的自动转换，也称为隐式转换，是编译器自动将某个值的类型转换为另外一种类型。

当两个不同类型的数据值进行运算时，C编译器会自动转换为同一种类型进行运算。浮点数值赋值给整数类型时，C编译器会全部舍弃掉小数部分：

int a = 3.14;//C编译器将3.14转换为int类型，舍弃小数部分，所以a的值是3

整数赋值给浮点数类型时，会自动转换为浮点数

float f = 3 * 4;//已经自动转为float类型，所以f的值为12.0

大类型转为小类型时，类型会降级，编译器会自动舍去多余的二进制位，丢失数据

int a = 256;
char c = a;//舍弃多余的数据部分

小类型转为大类型时，会发生类型提升，比如short int类型的值赋值给int类型，返回类型为int

short int a = 10;
int i = a;//提升为int类型

9.2 类型运算

不同数据类型的值进行运算时，需要转换为同一种类型才能运算。

一般来说，整型与浮点类型进行运算时，整数类型会先转换为浮点类型，然后才能进行运算，下面的整数值3会先转换为3.0，然后再与1.4相加得到值4.4

3 + 1.4;//4.4

不同的整数类型之间进行运算时，会发生类型提升操作，short int转int，int转long int，long int转long long int

short int a = 1;
int b = 2;
int c = a + b;//a转为int类型

不同的浮点数类型之间进行运算时，也会发生类型提升操作，float转double，double转long double

float f = 3.14;
double d = 6.28;
double x = f + d;//f转为double类型

9.3 强制转换

数据类型的自动转换容易发生数据丢失，因此C语言提供了强制转换，给指定的数据类型加上小括号( )就可以转换为想要转换的类型。

(unsigned int)a;//转换为无符号整数型
int a = 10;
float f = (float)a; // 强制将int类型的a转换为float类型

10. 小结

• C语言的基本数据类型分为整数型、浮点数型、字符型；
• 符号说明符signed和unsigned加上三种基本数据类型就构成了常用的数据类型
• int类型又分为了int、short int、long int、long long int四种类型
• C语言规定，整数和浮点数类型都可以加上不同的后缀来制定数据类型
• C语言中的字符类型定义的值是和ASCII编码相对应的，在执行时需要转换成编码
• C99版本中增加了_Bool宏和bool关键字来支持布尔类型，true为真，false为假
• void类型表示“无类型”，通常用于函数的返回值和函数参数的指定
• sizeof运算符用于计算数据类型大小的计算，size_t用于表示统一返回值类型
• 数据类型的转换分为自动转换和强制转换，自动转换建议小类型转大类型，强制转换需要将类型加上()

11、附录表

11.1 数据类型表

11.2 关键字表