C 数据类型

C - 数据类型

数据类型定义了变量可以存储的数据种类以及可以对其执行的操作。它们决定了内存大小以及位模式的解释方式。

C 数据类型可大致分类为：

序号	类别	描述
1	基本类型 (Basic Types)	算术类型：进一步分为整型 (Integer Types) 和浮点类型 (Floating-Point Types)。
2	枚举类型 (enum) (Enumerated Types)	用户定义的整型，变量只能从一组特定的命名整型常量中取值。
3	void 类型 (void) (Void Type)	表示没有类型/值。用于不返回值的函数、没有参数的函数或泛型指针 (void*)。
4	派生类型 (Derived Types)	由基本类型构造：指针 (*)、数组 ([])、结构体 (struct)、联合体 (union) 和函数类型。

聚合类型（数组和结构体）将多个数据项组合在一起。函数类型描述函数的返回值类型和参数。

整型（Integer Types）

表示整数。标准整型包括：

类型	最小尺寸 (标准)	最小范围 (标准) 及常见值
char	通常 1 字节	通常 -128 到 127（有符号）或 0 到 255（无符号）。普通 char 是有符号还是无符号取决于具体实现。
unsigned char	1 字节	0 到 255
signed char	1 字节	-128 到 127
short (short int)	至少 2 字节	至少 -32,768 到 32,767
unsigned short	至少 2 字节	至少 0 到 65,535
int	通常是系统的自然字长（在 32 位/64 位系统上常为 4 字节）	至少 -32,768 到 32,767（与 short 类似），通常更大（4 字节时为 -2,147,483,648 到 2,147,483,647）
unsigned int	与 int 大小相同	至少 0 到 65,535（与 unsigned short 类似），通常为 0 到 4,294,967,295（4 字节时）
long (long int)	至少 4 字节	至少 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long	至少 4 字节	至少 0 到 4,294,967,295
long long (long long int) (C99)	至少 8 字节	至少 -(2^63) 到 (2^63)-1
unsigned long long (C99)	至少 8 字节	至少 0 到 (2^64)-1

确切的大小和范围取决于编译器和平台。使用 sizeof 运算符来查找在您的系统上以字节为单位的大小：sizeof(int)，sizeof(char*)。

固定宽度整型 (C99 - <stdint.h>)

为了可移植性和可预测的大小，当需要确切宽度时，请使用 <stdint.h> 中的类型：

• int8_t, int16_t, int32_t, int64_t：精确为 8、16、32、64 位的有符号整型。
• uint8_t, uint16_t, uint32_t, uint64_t：精确为 8、16、32、64 位的无符号整型。
• intptr_t, uintptr_t：能够容纳对象指针的整型类型。

示例：

#include <stdint.h> // 用于固定宽度整型
#include <stdio.h> // 用于输入/输出

int main(void) {
  int32_t file_offset = -1024;
  uint8_t pixel_value = 255;
  printf("偏移量: %d, 像素: %u\n", file_offset, pixel_value);
  printf("Size of int32_t: %zu bytes\n", sizeof(int32_t)); // %zu 用于 size_t
  return 0;
}

浮点类型（Floating-Point Types）

表示带小数部分（实数）的数字。

类型	典型大小	典型精度	描述
float	通常 4 字节	约 6-7 位十进制精度	单精度
double	通常 8 字节	约 15-16 位十进制精度	双精度
long double	常为 10, 12 或 16 字节	比 double 精度更高（取决于平台）	扩展精度

头文件 <float.h> 定义了宏（如 FLT_MIN、DBL_MAX、LDBL_DIG），提供了关于特定平台上的浮点表示的详细信息。

布尔类型 (C99 - <stdbool.h>)

C99 引入了标准的布尔类型。

• 包含 <stdbool.h>。
• 类型：bool
• 值：true, false

示例：

#include <stdbool.h> // 用于 bool
#include <stdio.h> // 用于输入/输出

int main(void) {
  bool is_active = true;
  if (is_active) {
    printf("系统处于活动状态。\n");
  }
  return 0;
}

内部上，bool 通常是整型类型，其中 false 为 0，true 通常为 1。

void 类型

void 表示没有类型或值。用途：

序号	上下文	描述
1	函数返回类型 (Function Return Type)	指示函数不返回值。示例：void print_message(const char *msg);
2	函数参数 (Function Parameters)	指示函数不接受参数。示例：int get_random_number(void);
3	泛型指针 (void *) (Generic Pointers)	指向 void 的指针可以存放任何数据类型的地址，但不能直接解引用。必须先将其强制转换为特定的指针类型。示例：malloc 返回 void *。void *ptr = malloc(100); int int_ptr = (int)ptr;

理解 void * 对于动态内存分配和泛型函数至关重要。