1、第2章基本數據類型本章介紹常量與變量的概念，以及C語言基本數據類型中的整型、字符型、實型數據的基本知識，各種不同數據類型之間的轉換及混合運算。2.1數據概述一個完整的計算機程序，至少應包含兩方面的內容，一方面對數據進行描述，另一方面對操作進行描述。數據是程序加工的對象，數據描述是通過數據類型來完成的，操作描述則通過語句來完成。C語言不僅提供了多種數據類型，還提供了構造更加復雜的用戶自定義數據結構的機制。C語言提供的主要數據類型有：1. 基本類型：包括整型、字符型、實型（浮點型）和枚舉類型2. 構造類型：包括數組、結構體和共用體類型3. 指針類型4. 空類型其中整型、字符型、實型（浮點型）和空類

2、型由系統預先定義，又稱標準類型。基本類型的數據又可分為常量和變量，它們可與數據類型結合起來分類，即為整型常量、整型變量、實型（浮點型）常量、實型（浮點型）變量、字符常量、字符變量、枚舉常量、枚舉變量。在本章中主要介紹基本數據類型（除枚舉類型外），其它數據類型在后續章節中再詳細介紹。2.1.1 常量與符號常量在程序執行過程中，其值不發生改變的量稱為常量。常量區分為不同的類型，如68、0、-12為整型常量，3.14,9.8為實型常量，'a','b','c'則為字符常量。常量即為常數，一般從其字面即可判別。有時為了使程序更加清晰和便于修改，用一個標識符

3、來代表常量，即給某個常量取個有意義的名字，這種常量稱為符號常量。如：【例2-1】#definePI3.14main（）floataera;aera=10*10*PI;printf（“aera=%fn”,aera）;程序中用#define命令行定義PI代表圓周率常數3.14，此后凡在文件中出現的PI都代表圓周率3.14，可以和常量一樣進行運算，程序運行結果為：aera=314.000000有關#define命令行的詳細用法參見第9章。這種用一個標識符代表一個常量的，稱為符號常量。注意符號常量也是常量，它的值在其作用域內不能改變，也不能再被賦值。如再用以下語句給PI賦值：PI=3.14;是錯誤的。

4、習慣上符號常量名用大寫字母來表示，變量名用小寫，以示區別。2.1.2 變量在程序執行過程中，取值可變的量稱為變量。一個變量必須有一個名字，在內存中占據一定的存儲單元，在該存儲單元中存放變量的值。請注意變量名和變量值是兩個不同的概念。變量名在程序運行中不會改變，而變量值會變化，在不同時期取不同的值。變量的名字是一種標識符，它必須遵守標識符的命名規則。習慣上變量名用小寫字母表示，以增加程序的可讀性。必須注意的是大寫字符和小寫字符被認為是兩個不同的字符，因此，sum和Sum是兩個不同的變量名，代表兩個完全不同的變量。在程序中，常量是可以不經說明而直接引用的，而變量則必須作強制定義（說明），即“先說明

5、，后使用”，如例1-2和1-3那樣。這樣做的目的有以下幾點：1. 凡未被事先定義的，不作為變量名，這就能保證程序中變量名使用得正確。例如，如果在定義部分寫了intcount;而在程序中錯寫成conut,如：conut=5;在編譯時檢查出conut未經定義，不作為變量名，因此輸出“變量conut未經說明”的信息，便于用戶發現錯誤，避免變量名使用時出錯。2. 每一個變量被指定為某一確定的變量類型，在編譯時就能為其分配相應的存儲單元。如指定a和b為整型變量，則為a和b各分配兩個字節，并按整數方式存儲數據。3. 每一變量屬于一個類型，就便于在編譯時據此檢查所進行的運算是否合法。例如整型變量a和b可以進

6、行求余運算：a%b%是求余運算符（詳見第3章），得到a/b的整余數。如果將a和b指定為實型變量，則不允許進行“求余”運算，編譯時會指出有關出錯信息。下明各節分別介紹整型、實型、字符型數據及相互轉換。2.2 整型數據C語言中的整型數據包括整型常量和整型變量，描述的是整數的一個子集。2.2.1 整型常量整型常量就是整常數。在C語言中，使用的整常數有八進制、十六進制和十進制三種，使用不同的前綴來相互區分。除了前綴外，C語言中還使用后綴來區分不同長度的整數。1. 八進制整常數八進制整常數必須以0開頭，即以0作為八進制數的前綴。數碼取值為07。如0123表示八進制數123，即（123），等于十進制數83

7、，即：1*82+2*81+3*80=83;-011表示八進8制數-11，即（-11）8，等于十進制數-9。8以下各數是合法的八進制數：015（十進制為13）0101（十進制為65）0177777（十進制為65535）以下各數不是合法的八進制數：256（無前綴0）0382（包含了非八進制數碼8）2. 十六進制整常數十六進制整常數的前綴為0X或0x。其數碼取值為09,AF或af。如0x123表示十六進制數123，即（123），等于十進制數291，即：1*162+2*161+3*160=291;-011表示16十六進制數-11，即（-11）16，等于十進制數-17。16以下各數是合法的十六進制整常數

8、：0X2A（十進制為42）0XA0（十進制為160）0XFFFF（十進制為65535）以下各數不是合法的十六進制整常數：5A（無前綴0X）0X3H（含有非十六進制數碼）3. 十進制整常數十進制整常數沒有前綴，數碼取值為09。以下各數是合法的十進制整常數：237-5681627以下各數不是合法的十進制整常數：023（不能有前導0）23D（含有非十進制數碼）在程序中是根據前綴來區分各種進制數的。因此在書寫常數時不要把前綴弄錯，造成結果不正確。4. 整型常數的后綴在16位字長的機器上，基本整型的長度也為16位，因此表示的數的范圍也是有限定的。十進制無符號整常數的范圍為065535，有符號數為-327

9、68+32767。八進制無符號數的表示范圍為00177777。十六進制無符號數的表示范圍為0X00XFFFF或0x00xFFFF。如果使用的數超過了上述范圍，就必須用長整型數來表示。長整型數是用后綴“L”或“1”來表示的（注意，字母“L”的小寫形式T”與數字“1”看上去很相似）。例如：十進制長整常數158L（十進制為158）、358000L（十進制為358000）。八進制長整常數012L（十進制為10）、0200000L（十進制為65536）。十六進制長整常數0X15L（十進制為21）、0XA5L（十進制為165）、0X10000L（十進制為65536）。長整數158L和基本整常數158在數值

10、上并無區別。但對158L，因為是長整型量，C編譯系統將為它分配4個字節存儲空間。而對158，因為是基本整型，只分配2個字節的存儲空間。因此在運算和輸出格式上要予以注意，避免出錯。無符號數也可用后綴表示，整型常數的無符號數的后綴為“U”或“u”。例如：358u,0x38Au,235Lu均為無符號數。前綴，后綴可同時使用以表示各種類型的數。如0XA5Lu表示十六進制無符號長整數A5,其十進制為165。2.2.2 整型變量1. 整型變量的分類整型變量可分為基本型、短整型、長整型、和無符號型四種。（1）基本型類型說明符為int,在內存中占2個字節（在IBMPC上，下同），其取值為基本整常數。（2）短整

11、型類型說明符為shortint或short。所占字節和取值范圍均與基本型相同。（3）長整型類型說明符為longint或long，在內存中占4個字節，其取值為長整常數。（4）無符號型類型說明符為unsigned，存儲單元中全部二進位（bit）用作存放數本身，而不包括符號。無符號型又可與上述三種類型匹配而構成： 無符號基本型類型說明符為unsignedint或unsigned。 無符號短整型類型說明符為unsignedshort。 無符號長整型類型說明符為unsignedlong。各種無符號類型量所占的內存空間字節數與相應的有符號類型量相同。但由于省去了符號位，故不能表示負數，但可存放的數的范圍比

12、一般整型變量中數的范圍擴大一倍。表2-1列出了TurboC中各類整型量所分配的內存字節數及數的表示范圍。表2-1整型變量的字節數及表示范圍類型說明符分配字節數數的范圍int2-3276832767即-215（215-1）shortint2-3276832767即-215（215-1）longint4-21474836482147483647即-231（231-1）unsignedint2065535即0（216-1）unsignedshort2065535即0（216-1）unsignedlong404294967295即0（232-1）2. 整型變量的說明變量的說明，也即變量的定義，一般形式

13、為：類型說明符變量名標識符1,變量名標識符2,；例如：inta,b,c;/*a,b,c為整型變量*/longm,n;/*m,n為長整型變量*/unsignedp,q;/*p,q為無符號整型變量*/在書寫變量說明時，應注意以下幾點：（1）允許在一個類型說明符后，說明多個相同類型的變量。各變量名之間用逗號間隔類型說明符與變量名之間至少用一個空格間隔。（2）最后一個變量名之后必須以“；”號結尾。（3）變量說明必須放在變量使用之前。一般放在函數體的開頭部分。另外，也可在說明變量為整型的同時，給出變量的初值。其格式為：類型說明符變量名標識符1=初值1,變量名標識符2=初值2,；通常若有初值時，往往采用這

14、種方法，下例就是用了這種方法。例2-2】main（）inta=3,b=5;printf（“a+b=%dn”,a+b）;程序的運行結果為：a+b=82.3 實型數據2.3.1 實型常量實型也稱為浮點型。實型常量也稱為實數或者浮點數。在C語言中，實數只采用十進制。它有二種形式,十進制數形式和指數形式。1.十進制數形式由數碼09和小數點組成。例如：0.0,.25,5.789,0.13,5.0,300.,-267.8230等均為合法的實數。2.指數形式由十進制數，加階碼標志“e”或“E”以及階碼（只能為整數，可以帶符號）組成。其一般形式為aEn（a為十進制數，n為十進制整數）其值為a*10n如：2.1

15、E5（等于2.1*105）,3.7E-2（等于3.7*10-2）,-2.8E-2（等于-2.8*10-2）以下不是合法的實數:345（無小數點），E7（階碼標志E之前無數字），-5（無階碼標志），53.-E3（負號位置不對），2.7E（無階碼）。標準C允許浮點數使用后綴。后綴為“f”或“F”即表示該數為浮點數。如356f和356.是等價的。2.3.2 實型變量實型變量分為兩類：1.單精度型類型說明符為float,在TurboC中單精度型占4個字節（32位）內存空間，其數值范圍為3.4E-383.4E+38，只能提供七位有效數字。2.雙精度型，類型說明符為double，在TurboC中雙精度型占

16、8個字節（64位）內存空間，其數值范圍為1.7E-3081.7E+308，可提供16位有效數字。實型變量說明的格式和書寫規則與整型相同。例如：floatx,y;/*x,y為單精度實型變量*/doublea,b,c;/*a,b,c為雙精度實型變量*/也可在說明變量為實型的同時，給出變量的初值。例如：floatx3.2,y=5.3;/*x,y為單精度實型變量，且有初值*/doublea=0.2,b=1.3,c=5.1;/*a,b,c為雙精度實型變量，且有初值*/應當說明，實型常量不分單精度和雙精度。一個實型常量可以賦給一個float或double型變量，根據變量的類型截取實型常量中相應的有效位數字

17、。下面的例子說明了單精度實型變量對有效位數字的限制。【例2-3】main()floata;a=0.123456789;printf("a=%f",a);由于單精度實型變量只能接收7位有效數字，因此上例中最后兩位小數不起作用。程序運行結果為：a=0.123457如果a改為雙精度實型變量，則能全部接收上述9位數字并存儲在變量a中。下面的例子說明了float和double的不同。【例2-4】voidmain()floata;doubleb;a=33333.33333;b=33333.33333333333333;printf("a=%fnb=%fn",a,b)

18、;/*用格式化輸出函數輸出a和b的值*/程序運行結果為：a=33333.332031b=33333.333333本例中，由于a是單精度浮點型，有效位數只有七位。而整數已占五位，故小數二位后之后均為無效數字。b是雙精度型，有效位為十六位。但TurboC規定小數后最多保留六位，其余部分四舍五入。2.4 字符型數據字符型數據包括字符常量、字符變量和字符串常量。2.4.1 字符常量字符常量是用單引號括起來的一個字符。例如'a','b','A','+','?'都是合法字符常量。在C語言中，字符常量有以下特點：1. 字符常量只

19、能用單引號括起來，不能用雙引號或其它括號。2. 字符常量只能是單個字符，不能是字符串。3. 字符可以是字符集中任意字符。但數字被定義為字符型之后就不再是原來的數值了。如'5'和5是不同的量。'5'是字符常量，5是整型常量。除了以上形式的字符常量外，C語言還允許用一種特殊形式的字符常量，即轉義字符。轉義字符以反斜線""開頭，后跟一個或幾個字符。轉義字符具有特定的含義，不同于字符原有的意義，故稱“轉義”字符。例如，在前面各例題printf函數的格式串中用到的“n”就是一個轉義字符，其意義是“回車換行”。轉義字符主要用來表示那些用一般字符不便于表示

20、的控制代碼。常用的轉義字符及其含義見表2-2。廣義地講，C語言字符集中的任何一個字符均可用轉義字符來表示。表2-2中的ddd和xhh正是為此而提出的。ddd和hh分別為八進制和十六進制的ASCII代碼。如101表示ASCII碼為八進制101的字符，即為字符'A'。與此類似，102表示字符'B',134表示反斜線'',XOA表示換行。【例2-5】和【例2-6】展示了轉義字符的使用表2-2常用轉義字符表轉義字符轉義字符的意義n回車換行反斜線符（）t橫向跳到下一制表位置'單引號符v豎向跳格”雙引號符b退格a鳴鈴r回車ddd13位八進制數所代表的

21、字符f走紙換頁xhh12位十六進制數所代表的字符【例2-5】voidmain()/*定義a、b、c為整inta,b,c;數*/a=5;b=6;c=7;printf("%dntWdjWd'njWdtb%dn",a,b,c,a,b,c);/*按要求格式輸出a,b,c的值*/程序運行結果：5679程序在第一列輸出a值5之后就是“n”，故回車換行；接著又是“t”，于是跳到下一制表位置（設制表位置間隔為8）,再輸出b值6；空二格再輸出c值7后又是n，因此再回車換行；再空二格之后又輸出a值5；再空三格又輸出b的值6；再次后t"跳到下一制表位置（與上一行的6對齊），但下

22、一轉義字符“b”又使退回一格，故緊挨著6再輸出c值7。請看下面的例子：【例2-6】main（）printf（LJLjabLJctderftgn”）；printf（“htibbjjjk”）；本例中的一個printf函數先在第一行左端開始輸出“eabjC”，然后遇到“t”，它的作用是跳格，跳到下一制表位置，從第九列開始，故在第911列上輸出“de”。下面遇到“r”，它代表“回車”（不換行），返回到本行最左端（第1列），輸出字符“f”，然后“t”再使當前輸出位置移到第9列，輸出“g”。下面是“n”，作用是“回車換行”。第二個ptintf函數先在第1列輸出字符“h”，后面的“t”使當前輸出位置跳到第9

23、列，輸出字母“i”,然后輸出位置應移到下一列（第10列）準備輸出下一個字符。下面到兩個“b”,“b”的作用是“退一格”，因此'bb”的作用是使當前輸出位置退回到第8列，接著輸出字符"jLJLJLJk"o程序運行時在打印機上得到以下結果：hjikLJLJLJLJLJLJJLJLJ注意在顯示屏上最后看道的結果與上述打印結果不同，是：gdeLJLJLJLJLJLJjI_II_I這是由于“r”使當前輸出位置回到本行開頭，自此輸出的字符(包括空格和跳格所經過的位置)將取代原來屏幕上該位置上顯示的字符。所以原有的"LJLjabLjcLjLjLj"被新的字符&

24、quot;fLJLJLJLJLJLJLJg"代替，其后的“de”未被新字符取代。回車換行后先輸出"hLJLJLJLJLJLJLJi，退兩格后再輸出“Jljjk”后面第一個“j”將原有的字符“i”取而代之。因此屏幕上看不到“i”。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，新的已取代了舊的，所以誤以為未輸出應輸出的字符。而在打印機輸出時，不象顯示屏那樣會“抹掉”原字符，留下了不可磨滅的痕跡，它能真正反映輸出的過程和結果。2.4.2字符變量字符型變量用來存放字符常量，即單個字符。每個字符變量被分配一個字節的

25、內存空間，因此只能存放一個字符。不要以為一個字符變量中可以存放一個字符串。字符變量的類型說明符是char。字符變量類型說明的格式和書寫規則都與整型變量相同。例如：chara,b;/*定義字符變量a和b*/a='x',b='y'；/*給字符變量a和b分別賦值'x'和'y'*/將一個字符常量存放到一個變量中，實際上并不是把該字符本身放到變量內存單元中去，而是將該字符相應的ASCII代碼放到存儲單元中。例如字符'x'的十進制ASCII碼是120,字符'y'的十進制ASCII碼是121。對字符變量a,b賦予

26、'x'和'y'值：a='x'b='y'實際上是在a,b兩個單元內存放120和121的二進制代碼：a01111000(ASCII120)b01111001(ASCII121)既然在內存中，字符數據以ASCII存儲，它的存儲形式與整數的存儲形式相類似，所以也可以把它們看成是整型量。C語言允許對整型變量賦以字符值，也允許對字符變量賦以整型值。在輸出時，允許把字符數據按整型形式輸出，也允許把整型數據按字符形式輸出。以字符形式輸出時，需要先將存儲單元中的ASCII碼轉換成相應字符，然后輸出。以整數形式輸出時，直接將ASCII碼當作整數輸出。

27、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。整型數據為二字節量，字符數據為單字節量，當整型數據按字符型量處理時，只有低八位字節參與處理。【例2-7】main()chara,b;a=120;b=121;printf("%c,%cn%d,%dn",a,b,a,b);程序運行結果為：x,y120,121在本程序中，說明a，b為字符型變量，但在賦值語句中賦以整型值。從結果看，a,b值的輸出形式取決于printf函數格式串中的格式符，當格式符為c"時，對應輸出的變量值為字符，當格式符為d時，對應輸出的變量值為整數。【例2-8】main()cha

28、ra,b;a='x'b='y'a=a-32;/*把小寫字母換成大寫字母*/b=b-32;/*把小寫字母換成大寫字母*/*以字符型和整型輸出*/printf("%c,%cn%d,%dn",a,b,a,b);程序運行結果為：X，Y88,89本例中，a,b被說明為字符變量并賦予字符值，C語言允許字符變量參與數值運算，即用字符的ASCII碼參與運算。由于大小寫字母的ASCII碼相差32,即每個小寫字母比它相應的大寫字母的ASCII碼大32，如'a'='A'+32,'b'='B'+32。因

29、此，程序運算后把小寫字母換成大寫字母。然后分別以字符型和整型輸出。2.4.3 字符串常量前面已經提到，字符常量是由一對單引號括起來的單個字符。C語言除了允許使用字符常量外，還允許使用字符串常量。字符串常量是由一對雙引號括起的字符序列。例如："CHINA"，"Cprogram:，"$12.5"等都是合法的字符串常量。可以輸出一個字符串，如：printf(“Helloworld!”);初學者容易將字符常量與字符串常量混淆。'a'是字符常量，“a”是字符串常量，二者不同。假設c被指定為字符變量：charc;c='a'是

30、正確的，而c=“a”是錯誤的。c=“Hell。”也是錯誤的。不能把一個字符串賦給一個字符變量。那么，'a'和“a”究竟有什么區別呢？C語言規定：在每一個字符串的結尾加一個字符串結束標記，以便系統據此判斷字符串是否結束。C語言規定以字符'0'作為字符串結束標記。'0'是一個ASCII碼為0的字符，也就是“空操作字符”，即它不引起任何控制動作，也不是一個可顯示的字符。如果有一個字符串“WORLD”，實際上在內存中是WORLD0它的長度不是5個字符，而是6個字符，最后一個字符為'0'。但在輸出時不輸出'0'。例如在pri

31、ntf（“WORLD”）中，輸出時一個一個字符輸出，直到遇到最后的'0'字符，就知道字符串結束，停止輸出。注意，在寫字符串時不必加'0'，否則畫蛇添足。'0'是系統自動加上的。“a”實際包含兩個字符，'a'和'0'，因此，把它賦給一個字符變量c：c=“a”;顯然是不行的。在C語言中，沒有專門的字符串變量，字符串如果需要存放在變量中，需要用字符數組來存放，這將在第七章中介紹。一般來說，字符串常量和字符常量之間有如下的主要區別：1. 字符常量由單引號括起來，字符串常量由雙引號括起來。2. 字符常量只能是單個字符，字符串

32、常量則可以含一個或多個字符。3. 可以把一個字符常量賦予一個字符變量，但不能把一個字符串常量賦予一個字符變量。在C語言中沒有相應的字符串變量。4. 字符常量占一個字節的內存空間。字符串常量占的內存字節數等于字符串中字符數加1。增加的一個字節中存放字符'0'（ASCII碼為0）。這是字符串結束的標志。2.5 各類數值型數據之間的混合運算整型、單精度型、雙精度型數據可以混合運算。前已述及，字符型數據可以和整型數據通用，因此，整型、實型（包括單、雙精度）、字符型數據間可以混合運算。例如：10+'a'+1.5-12.34*'b'是合法的。在進行運算時，不

33、同類型的數據要轉換成同一類型，然后進行運算。轉換的方法有兩種，一種是自動轉換，一種是強制轉換。1. 自動轉換自動轉換發生在不同類型的數據混合運算時，由編譯系統自動完成。自動轉換遵循以下規則：（1）若參與運算量的類型不同，則先轉換成同一類型，然后進行運算。（2）轉換按數據長度增加的方向進行，以保證精度不降低。如int型和long型運算時，先把int量轉成long型后再進行運算。（3）所有的浮點運算都是以雙精度進行的，即使僅含float單精度量運算的表達式，也要先轉換成double型，再作運算。（4）char型和short型參與運算時，必須先轉換成int型。（5）在賦值運算中，賦值號兩邊量的數據類

34、型不同時，賦值號右邊量的類型將轉換為左邊量的類型。如果右邊量的數據類型長度比左邊長時，將丟失一部分數據，這樣會降低精度，丟失的部分按四舍五入向前舍入。圖2-1表示了類型自動轉換的規則。圖中橫向向左的箭頭表示必定發生的轉換，如字符型數據必先轉成整型，單精度數據高double<floatA水long水unsigned低intchar,short先轉成雙精度數據，等等。圖2-1類型轉換方向圖中縱向的箭頭表示當運算對象為不同的類型時轉換的方向。例如整型與雙精度型數據進行運算，先將整型數據轉換成雙精度型數據，然后在兩個同類型數據（雙精度）間進行運算，結果為雙精度型。注意箭頭方向只表示數據類型級別的

35、高低，由低向高轉換。不要理解為整型先轉成無符號型，再轉成長整形，再轉成雙精度型。如果一個整型數據與一個雙精度型數據運算，是直接將整型轉成雙精度型。同理，一個整型數據與一個長整型數據運算，先將整型轉成長整型。換言之，如果有一個數據是單精度型或雙精度型，則另一數據要先轉成雙精度型，結果為雙精度型。如果兩個數據中最高級別為長整型，則另一數據轉成長整型，結果為長整型。其它依此類推。假設i已指定為整型變量，f為單精度實型變量，d為雙精度實型變量，e為長整型變量，有下面式子：10+'a'+i*f-d/e運算次序為：1. 進行10+'a'的運算，先將'a'轉換

36、成整數97,運算結果為107。2. 進行i*f的運算，先將'i'和'f'都轉換成雙精度型，運算結果為雙精度型。3. 整數107和i*f的積相加，先將整數107轉換成雙精度型(107.000000)，運算結果為雙精度型。4. 進行d/e的運算，先將e轉換成雙精度型，運算結果為雙精度型。5. 將10+'a'+i*f的結果與d/e的商相減，結果為雙精度型。上述的類型轉換是由系統自動進行的。2. 強制轉換強制類型轉換是通過類型轉換運算來實現的。其一般形式為：(類型說明符)(表達式)其功能是把表達式的運算結果強制轉換成類型說明符所表示的類型。例如：(float)a把a轉換為實型，(int)(x+y)把x+y的結果轉換為整型。在使用強制轉換時應注意以下問題：(1) 類型說明