C语言基本数据类型详解

char 类型：在32位机器上占1B，在64位机器上同样占1B；

注：char类型因存储文本串中的单个字符而得名，所以无论在32为机器还是64为机器，都占一个字节。

取值范围：0~255；

原因：由于char类型占1B，而1B有8bit，所以其取值范围为：00000000~11111111 （即：0~255）

对于整型，short至少为16bit，long至少为32bit。至于缺省的int究竟是16bit还是32bit，或者是其他值，则由编译器设计者决定。但需

注意：int类型的长度不能超过long类型。通常这个选择的缺省值是这种机器最为自然（高效）的位数。

int 类型：在32位机器上占4B，在64位机器上同样占4B；

取值范围：无符号(unsigned int)：0~4294672295（2^32）；

有符号(int)：-2147483648~2147483647（2^31）

原因：由于int 类型占4B，而4B有32bit，所以其取值范围为：0~2^32,无符号类型同理。

short int 类型：在32位机器上占2B，在64位机器上同样占2B；

取值范围：无符号（unsigned short）0~65535（2^16）；

有符号（short）：-32768~32767（2^15）

原因：由于short int 类型占2B，而2B有16bit，所以其取值范围为：0~2^16，无符号类型同理。

long int 类型：在32位机器上占4B，在64位机器上占8B；

取值范围：在32位机器上为：无符号（unsigned long）0~4294672296（2^32）；

有符号（long）：-2147483648~2147483647（2^31）

在64位机器上为：无符号（unsigned long）0~2^64；

有符号（long）：2^63~2^63-1

原因：在32位机器上，由于long int 类型占4B，而4B有32bit，所以其取值范围为：0~2^32，无符号类型同理。

在64位机器上，由于long int 类型占8B，而8B有64bit，所以其取值范围为：0~2^64，无符号类型同理。

由于以上数据类型都是表示的都是整数，所以其处理过程都是相同的，而对于浮点型数据，计算机并不是按照处理整数的方式来处理的。

所以对于浮点型的数据，应另当别论。

现在的计算机系统基本上采用的都是IEEE浮点表示。所以我们先简单了解一下IEEE浮点表示。

IEEE浮点标准用V = (-1)^s*M*2^E的形式来表示一个数：

符号（sign）：s决定这个数是负数（s=1）还是正数（s=0），而对于数值0的符号位解释作为特殊处理；

尾数（sifnficand）：M是一个二进制小数，它的范围是1~2-ε，或者0~1-ε；

阶码（exponent）：E的作用是对浮点数加权，这个权重是2的E次幂（可能是负数）。

将浮点数的位表示划分为三个字段，分别对这些值进行编码：

1. 一个单独的符号位s直接编码符号s；

2. k位阶码字段exp编码阶码E；

3. n位小数字段frac编码尾数M，但是编码出来的值依赖于阶码字段的值是否等于0；

在C语言中：单精度浮点（float）格式中，s、exp、和frac字段分别为1位，k=8位和n=23位，得到一个32位表示。

双精度浮点（double）格式中，s、exp、和frac字段分别为1位，k=11位和n=52位，得到一个32位表示。

所以如果给定位表示，就可根据exp的值，将被编码的值可以分成三种不同的情况：

1. 规格化的值：这是最普遍的情况。当exp的位模式不全为0（数值为0），也不全为1（单精度数值为255，双精度数值为2047）时，

都属于这类情况。在这种情况中，阶码字段被解释为以偏置形式表示的有符号整数。也就是说，阶码的值是E=e-Bias，其中e是无

符号数，其位表示为ek-1…e1e0(注：i为下标)，而Bias是一个等于2^(k-1)-1（单精度为127，双精度是1023）的偏置值。

由此产生的指数的取值范围为：

对于单精度：-126~+127；（00000001-127 ~ 11111110-127）

对于双精度：-1022~+1023 （00000000001-1023 ~ 11111111110-1023）

注：由于exp的位模式既不能全为0，也不能全为1，所以对于单精度来说，e的范围为00000001~11111110

对于双精度来说，e的范围为00000000001~11111111110；

对于小数字段frac的解释为描述小数值f，其中0 <= f < 1，其二进制表示为0.f(n-1)…f1f0(n为下标)，也就是二进制小数点的最高有效位

的左边。尾数定义为M=1+f。

2.非规格化的值：当阶码域为全0时，所表示的数就是非规格化形式。在这种情况下，阶码值是E=1-Bias，而尾数值是M=f，也就是小数字

段的值。

3.特殊值：毫无疑问，只有阶码全为1这种情况了。当小数域全为0时，的到的值表示无穷，当s=0时，表示正无穷，当s=1时，表示负无穷。

float 类型：在32位机器上占4B，在64位机器上同样占4B；

取值范围：

对于规格化的值：-2^(127)*(1 + 2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-23)) ~ 2^127*(1 + 2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-23))；

对于非规格化的值：-2^(-126)*(2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-23)) ~ 2^(-126)*(2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-23))；

double 类型：在32位机器上占8B，在64位机器上同样占8B；

取值范围：

对于规格化的值：-2^(1023)*(1 + 2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-52)) ~ 2^1023*(1 + 2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-52))；

对于非规格化的值：-2^(-1023)*(2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-52)) ~ 2^(-1023)*(2^(-1)+2^(-2)+……+2^(-52))；

在这里顺便提一下bool类型，注意：bool类型只有C++中才有，在C语言中没有定义bool类型；

bool类型：在32位机器上占1B，同样在64位机器上占1B。需要注意的是，在C++中，0为false，非0为true。实际上bool类型并没有真正地占1个字节，

而只是占了1bit。

通过下面的例子可以看出：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
bool flag = true;
int num = 255;//255的二进制表示为11111111

if ((num & flag) == 1)
{
printf("flag only the position of end is not zero!\n");
}

return 0;
}

当然，毫无疑问，其结果就是:flag only the position of end is not zero!