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详解C语言中整数(short,int,long)

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:4401发布时间: 2019-03-04 10:14:58

标签: 编程语言C语言整数

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  在了解了进制转换和C语言的整体架构、输入方式之后,接下来我们要理解的是C语言当中的整数的概念和用法。下面课课家笔者就为大家介绍C语言中的整数(short,int,long)。

  在我们编程的过程中整数是我们常用的一种数据,而在C语言中通常使用int来定义整数(intinteger的简写)。在当今操作系统int一般占用4个字节内存,共计32位(Bit)。如果我们不考虑正负数,当所有的位都为1时它的值最大,为232-1=4,294,967,295≈43亿,这是一个很大的数,实际开发中很少用到,而诸如1、99、12098等较小的数使用频率反而较高。使用4个字节保存较小的整数绰绰有余,会空闲出两三个字节来,这些字节就白白浪费掉了,不能再被其他数据使用。在C语言被发明的早期或者在单片机和嵌入式中,内存都是非常稀缺的资源,因此所有的程序都在尽力节省内存。反过来说43亿虽然已经很大,但要表示全球人口数量还是不够,必须要让整数占用更多的内存,才能表示更大的值。让整数占用更少的内存可以在int前边加short,让整数占用更多的内存可以在int前边加long,下面笔者举个简单的例子:

  short int a = 10;

  short int b,c = 99;

  long int m = 102023;

  long int n,p = 562131;

  这样abc只占用2个字节的内存,而mnp可能占用8个字节的内存。当然我们也可以将int省略,只写short和long,如下所示:

  short a = 10;

  short b,c = 99;

  long m = 102023;

  long n,p = 562131;

  这样的写法更加简洁,在实际开发中常常用到。总结起来,C语言中共有三种整数类型,分别是shortintlongint称为整型,short称为短整型,long称为长整型。

  ◎整数的长度

  在C语言中并没有严格规定shortintlong所占用的字节数,只是做了宽泛的限制:

  ①short至少占用2个字节。

  ②int建议为一个机器字长。32位环境下机器字长为4字节,64位环境下机器字长为8字节。

  ③short的长度不能大于intlong的长度不能小于int

  总结起来,它们的长度(所占字节数)关系为:short<=int<=long。这说明short并不一定真的”短“,long也并不一定真的”长“,它们有可能和int占用相同的字节数。在16位环境下,short为2个字节,int为2个字节,long为4个字节。16位环境多用于单片机和低级嵌入式系统,在PC和服务器上基本都看不到了。对于32位WindowsLinux和OSX,short为2个字节,int为4个字节,long也为4个字节。PC和服务器上的32位系统占有率也在慢慢下降,嵌入式系统使用32位越来越多。在64位环境下,不同的操作系统会有不同的结果,具体如下所示(长度以字节计):

  ①Windows 64位系统: short为2字节、 int为4字节, long为4字节。

  ②类Unix系统(包括Unix、Linux、OSX、BSD、Solaris等): short为2字节、 int为4字节, long为8字节。

  目前我们使用较多的PC系统为WinXP、Win7、Win8、Win10、MacOSX、Linux,short和int的长度都是固定的,分别为24,另外long的长度在Windows 64位和类Unix系统下会有所不同,我们使用时要注意移植性。

  为了获取某个数据类型的长度我们可以使用sizeof操作符,具体如下所示:

  #include <stdio.h>

  int main()

  {

  short a = 10;

  int b = 100;

  long c = 1000;

  char d = 'X';

  int a_length = sizeof a;

  int b_length = sizeof(int);

  printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d\\n",a_length,b_length,sizeof(c),sizeof(char));

  return 0;

  }

  在Win7下的运行结果为:

  a=2,b=4,c=4,d=1

  sizeof用来获取某个数据类型或变量所占用的字节数,如果后面跟的是变量名称,那么可以省略(),如果跟的是数据类型,就必须带上()。需要注意的是,sizeof是C语言中的操作符,不是函数,所以可以不带()

  ◎不同进制的整数

  C语言中的整数除了可以使用十进制,还可以使用八进制和十六进制。

  ①八进制。八进制由0~7八个数字组成,使用时必须以0开头(注意是数字0,不是字母o),比如:

  //合法的八进制数

  int a = 015;//十进制为13

  int b = -0101;//十进制为-65

  int c = 0177777;//十进制为65535

  非法的八进制

  int m = 256;//无前缀0,相当于十进制

  int n = 03A2;//A不是有效数字

  ②十六进制。十六进制由数字0~9、字母A~F或a~f组成,使用时必须以0x或0X(不区分大小写)开头,比如:

  //合法的十六进制

  int a = 0X2A;//十进制为42

  int b = -0XA0;//十进制为-160

  int c = 0xffff;//十进制为65535

  //非法的十六进制

  int m = 5A;//无前缀0X

  int n = 0X3H;//H不是有效数字

  ③十进制。十进制由0~9十个数字组成,没有任何前缀,和我们平时的书写格式一样。

  PS:C语言中只能使用八进制、十进制和十六进制,不能直接使用二进制,它没有特定的前缀。

  ◎各种整数的输出

  在使用printf输出整数时,不同的控制字符会有不同的输出格式。

  ①输出int使用%d,输出short使用%hd,输出long使用%ld。具体为下面的例子:

  #include <stdio.h>

  int main()

  {

  short a = 100;

  int b = 010;

  long c = 0XFFFF;

  printf("a=%hd,b=%d,c=%ld\\n",a,b,c);

  return 0;

  }

  运行结果:

  a=100,b=8,c=65535

  ②输出十进制使用%d,输出八进制使用%o(注意是字母o,不是数字0),输出十六进制使用%x%X。如果我们希望带上前缀,可以通过添加#,比如%#d、%#o、%#x、%#X。请看下面的例子:

  #include <stdio.h>

  #include <stdlib.h>

  int main()

  {

  int a = 100,b = 0270,c = 0X2F;

  printf("a(d)=%d,d(#d)=%#d\\n",a,a);

  printf("a(o)=%o,d(#o)=%#o\\n",b,b);

  printf("c(x)=%x,c(#x)=%#x,c(X)=%X,c(#X)=%#X\\n",c,c,c,c);

  system("pause");

  return 0;

  }

  运行结果:

  a(d)=100,d(#d)=100

  a(o)=270,d(#o)=0270

  c(x)=2f,c(#x)=0x2f,c(X)=2F,c(#X)=0X2F

  此时需要我们注意的地方是,由于十进制数没有前缀,所以%d%#d的输出结果一样。最后给大家看下任意一整数示例。

示例图

  本次详解C语言中整数(short,int,long)的教程到此暂告一段落,以后有补充的笔者会继续补充,希望这个教程对大家学习C语言起到一定的帮助。

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