c基本类型扩展

 

类型<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />	符号	关键字	所占字节	数的表示范围
整型	有	(signed)Int	4	-2147483648~2147483647
(signed)Short	2	-32768~32767
(signed)Long	4	-2147483648~2147483647
无	Unsigned Int	4	0~4294967295
Unsigned Short	2	0~65535
Unsigned Long	4	0~4294967295
浮点型	有	Float	4	3.4e-38~3.4e38
有	Double	8	1.7e-308~1.7e308
字符型	有	Char	1	-128~127
无	Unsigned char	1	0~255

 

Note: 数据类型占字节数随机器硬件不同而不同，这是标准32位机器的数据。

 
上表给出了3种基本类型，前3项都很明了，第四项是数值的表示范围，当然是所占用内存越大，所表示的范围越大。比如 Unsigned Short 占用2个字节，一个字节占8位，一共16位，计算机是二进制存储，就有2的16次幂种形态，即65536种形态，如果按照数字来的话，又是无符号型的，只有正数，从0开始所以最大表示的数就是65535.而(signed)Short 带符号的呢，就是正负都有，符号占一位，就有正负各2的15次幂种形态，即32768种，负数不包括0，正数包括0所以就是-32768~32767

其他的都是一个道理。

最特别的就是浮点型的了，Float的表示范围是3.4e-38~3.4e38，这是怎么计算出来的呢，小数部分在计算机中是怎么存储的呢？下面介绍一下。
浮点型变量在计算机内存中占用4字节（Byte）,即32-bit。遵循IEEE-754格式标准。一个浮点数由2部分组成：底数m 和 指数e。±mantissa × 2exponent（注意，公式中的mantissa 和 exponent使用二进制表示）
    底数部分　使用2进制数来表示此浮点数的实际值。
    指数部分　占用8-bit的二进制数，可表示数值范围为0－255。　但是指数应可正可负，所以IEEE规定，此处算出的次方须减去127才是真正的指数。所以float的指数可从 -126到128.
    底数部分实际是占用24-bit的一个值，由于其最高位始终为 1 ，所以最高位省去不存储，在存储中只有23-bit。到目前为止， 底数部分 23位 加上指数部分 8位 使用了31位。那么前面说过，float是占用4个字节即32-bit,那么还有一位是干嘛用的呢？   还有一位，其实就是4字节中的最高位，用来指示浮点数的正负，当最高位是1时，为负数，最高位是0时，为正数。
        浮点数据就是按下表的格式存储在4个字节中：
                                 Address+0     Address+1       Address+2     Address+3
        Contents        SEEE EEEE     EMMM MMMM     MMMM MMMM     MMMM MMMM     

S: 表示浮点数正负，1为负数，0为正数
        E: 指数加上127后的值的二进制数
        M: 24-bit的底数（只存储23-bit）
注意：这里有个特例，浮点数 为0时，指数和底数都为0，但此前的公式不成立。因为2的0次方为1，所以，0是个特例。当然，这个特例也不用认为去干扰，编译器会自动去识别。

      通过上面的格式，我们下面举例看下-12.5在计算机中存储的具体数据：
                   Address+0     Address+1     Address+2     Address+3
Contents   0xC1               0x48                0x00                 0x00     接下来我们验证下上面的数据表示的到底是不是-12.5，从而也看下它的转换过程。
   由于浮点数不是以直接格式存储，他有几部分组成，所以要转换浮点数，首先要把各部分的值分离出来。
                 Address+0     Address+1     Address+2     Address+3
格式         SEEEEEEE     EMMMMMMM     MMMMMMMM     MMMMMMMM
二进制     11000001        01001000          00000000          00000000

 可见：
       S: 为1，是个负数。
       E:为 10000010   转为10进制为130，130-127=3，即实际指数部分为3.
       M:为 10010000000000000000000。 这里，在底数左边省略存储了一个1，使用 实际底数表示为 1.10010000000000000000000
       到此，我们吧三个部分的值都拎出来了，现在，我们通过指数部分E的值来调整底数部分M的值。调整方法为：如果指数E为负数，底数的小数点向左移，如果指数E为正数，底数的小数点向右移。小数点移动的位数由指数E的绝对值决定。
      这里，E为正3，使用向右移3为即得：
      1100.10000000000000000000
   至次，这个结果就是12.5的二进制浮点数，将他换算成10进制数就看到12.5了，如何转换，看下面：
小数点左边的1100 表示为 (1 × 23) + (1 × 22) + (0 × 21) + (0 × 20), 其结果为 12 。
小数点右边的 .100… 表示为 (1 × 2-1) + (0 × 2-2) + (0 × 2-3) + ... ，其结果为.5 。
以上二值的和为12.5， 由于S 为1，使用为负数，即-12.5 。
所以，16进制 0XC1480000 是浮点数 -12.5 。

    上面是如何将计算机存储中的二进制数如何转换成实际浮点数，下面看下如何将一浮点数装换成计算机存储格式中的二进制数。
     举例将17.625换算成 float型。
     首 先，将17.625换算成二进制位：10001.101  
  具体过程：17D->10001B不用说
                       0.625->101看看是怎么转化的，
  
     有这样一个公式: *2 如果<1就为0，基数=基数；大于1,就为1,基数=基数-1

           0.625*2=1.25>1 那么就为1 基数=1.25-1=0.25

           0.25*2=0.5<1      那么就为0,基数=0.5

           0.5*2=1.0=1,       那么就为1，结束

得出的数字从上往下看就是101。注意往往不会出现得积为1的情况，那就是越往下乘越精确
所以17.625可以表示为:10001.101

 再将 10001.101 向左移，直到小数点前只剩一位 成了 1.0001101 x 2的4次方 （因为左移了4位）。此时 我们的底数M和指数E就出来了：
底数部分M，因为小数点前必为1，所以IEEE规定只记录小数点后的就好，所以此处底数为   0001101 。
指数部分E，实际为4，但须加上127，固为131，即二进制数 10000011
符号部分S，由于是正数，所以S为0.
综上所述，17.625的 float 存储格式就是：
0 10000011 00011010000000000000000
转换成16进制：0x41 8D 00 00
所以，一看，还是占用了4个字节。
在内存怎么存储知道了，但是取值范围，是怎么求出来的呢，我也没弄明白，下面转载一篇文章，以后用到了，再研究
 
 
类型名                     占内存字节数（B）                                       值的范围  
  double                               8                                 -1.7*   10^308   ~   1.7*   10^308  
  long   double                   10                               -3.4*   10^4932   ~   1.1*   10^4932  
   
  浮点数的表示方法：尾数和阶码和尾数部分的符号位（楼主所见符号位位于阶码）。  
  假设尾数占N位，连同符号位共N+1位,则阶码占8*B   -（N+1）位  
   
  而决定浮点数有效位的是尾数长度，即N,编译器  
   
  为double型分配阶码位长308/3*10=1024=2^10就是10位，  
  所以尾数长8*<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />8-1-10=53位，log(2^53)=15.95,取整即15；  
   
  为long   double   型分配阶码位长4932/3*10=2^14就是14位，  
  所以尾数长10*8-1-14=65位，log(2^65)=19.57,取整即19。  
   
  注意这里有两个不同概念，尾数长度和有效位长度。   000000000000……………………………
  尾数长度指二进制位数，有效位长度为转换成十进制后的有效数字位数。  
   
  另外，上面表达式中的3其实来之于log1024,而2^10=1024,故通过上述公式  
  能推出阶码长度。  
  公式如下：针对     10^M  
  阶码长度=log(M/log1024*10)/log2=(logM-loglog1024+1)/log2  
  loglog1024=0.47861,  
  -loglog1024+1=0.52139  
  log308=2.48855,log4932=3.69302  
  log2=0.30103  
  SO,For   double,阶码长度=(2.48855+0.52139)/0.30103=9.99880   =   10  
  For   long   double,阶码长度=(3.69302+0.52139)/0.30103=14.00000   =   14  
  因为log1024~=3，所以，解码长度~=log(M/3*10)/log2.  
  ()中即为我上面使用的公式，只不过我省去了取对数这一步。  
   
   
  可见，浮点数的表示范围除了和固定字长有关，还和阶码长度有关，而且，一旦固定了  
  阶码长度，则有效位数也就确定了。  
   
  根据上述方法，同样能求出有效位的最高两位或三位。  

 
 
基本能够透彻认识这几种类型了，我们什么时候用什么类型呢？
 
 

 
类型的选择

1、在诸多的整数类型中，应首先考虑unsigned类型，因为我们常常不需要负数；
2、当int类型不能表示一个数而long可以时，使用long。但是long类型大于int类型的系统中，使用long类型会减慢计算，所以没必要的时候不要使用long类型。但是当long类型等于int类型的时候，当确实需要32位整数时，应使用long，以便使程序移植到16位机器上仍然可以正常工作；
3、如果需要64为整数，使用long long;
4、在int为32位的机器上，如果需要16位的值，使用short会节省空间。使用short的另一个原因是计算机中的一些硬件寄存器是16位的；

 

整型和浮点型区别
1、整型和浮点型在C中的区别主要在它们各自的存储方式不一样
2、整型不带小数点部分，在内存中以二进制数字存储，如7，表示为0000 0111
3、浮点数表示稍复杂一些，将数分成小数部分和整数部分 分别存储。因此尽管7和7.00有相同的值，但是它们的存储方式完全不一样。上面已经讲过了。