C語言中的整數
整數是編程中常用的一種數據,C語言使用int來定義整數。下面一起來看看!
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整數是編程中常用的一種數據,C語言使用int來定義整數(int 是 integer 的簡寫),這在《大話C語言變量和數據類型》中已經進行了詳細講解。
現代操作系統中 int 一般佔用4個字節內存,共計32位(Bit)。如果不考慮正負數,當所有的位都為1時它的值最大,為 232-1 = 4,294,967,295 ≈ 43億,這是一個很大的數,實際開發中很少用到,而諸如 1、99、12098 等較小的數使用頻率反而較高。
使用4個字節保存較小的整數綽綽有餘,會空閒出兩三個字節來,這些字節就白白浪費掉了,不能再被其他數據使用。現在個人電腦的內存都比較大了,配置低的也有2G,浪費一些內存不會帶來明顯的損失;而在C語言被髮明的早期,或者在單片機和嵌入式中,內存都是非常稀缺的資源,所有的程序都在盡力節省內存。
反過來説,43億雖然已經很大,但要表示全球人口數量還是不夠,必須要讓整數佔用更多的內存,才能表示更大的值。
讓整數佔用更少的內存可以在 int 前邊加 short,讓整數佔用更多的內存可以在 int 前邊加 long,例如:
short int a = 10;
short int b, c = 99;
long int m = 102023;
long int n, p = 562131;
這樣 a、b、c 只佔用2個字節的內存,而 m、n、p 可能佔用8個字節的內存。
也可以將 int 省略,只寫 short 和 long,如下所示:
short a = 10;
short b, c = 99;
long m = 102023;
long n, p = 562131;
這樣的寫法更加簡潔,實際開發中常用。
總結起來,C語言中共有三種整數類型,分別是 short、int 和 long。int 稱為整型,short 稱為短整型,long 稱為長整型。
整數的長度
C語言並沒有嚴格規定 short、int、long 所佔用的字節數,只做了寬泛的限制:
short 至少佔用2個字節。
int 建議為一個機器字長。32位環境下機器字長為4字節,64位環境下機器字長為8字節。
short 的長度不能大於 int,long 的長度不能小於 int。
總結起來,它們的長度(所佔字節數)關係為:
short <= int <= long
這就意味着,short 並不一定真的”短“,long 也並不一定真的.”長“,它們有可能和 int 佔用相同的字節數。
在16位環境下,short 為2個字節,int 為2個字節,long 為4個字節。16位環境多用於單片機和低級嵌入式系統,在PC和服務器上基本都看不到了。
對於32位的 Windows、Linux 和 OS X,short 為2個字節,int 為4個字節,long 也為4個字節。PC和服務器上的32位系統佔有率也在慢慢下降,嵌入式系統使用32位越來越多。
在64位環境下,不同的操作系統會有不同的結果,如下所示(長度以字節計):
操作系統 | short | int | long |
---|---|---|---|
Win64 | 2 | 4 | 4 |
類Unix系統(包括 Unix、Linux、OS X、BSD、Solaris 等) | 2 | 4 | 8 |
目前我們使用較多的PC系統為 Win XP、Win 7、Win 8、Win 10、Mac OS X、Linux,short 和 int 的長度都是固定的,分別為2和4,大家可以放心使用,long 的長度在 Win64 和類Unix系統下會有所不同,使用時要注意移植性。
獲取某個數據類型的長度可以使用 sizeof 操作符,如下所示:
#include 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 ", a_length, b_length, sizeof(c), sizeof(char)); return 0;}
在Win7下的運行結果為:
a=2, b=4, c=4, d=1
sizeof 用來獲取某個數據類型或變量所佔用的字節數,如果後面跟的是變量名稱,那麼可以省略( ),如果跟的是數據類型,就必須帶上( )。
需要注意的是,sizeof 是C語言中的操作符,不是函數,所以可以不帶( ),後面會詳細講解。
不同進制的整數
C語言中的整數除了可以使用十進制,還可以使用八進制和十六進制。
1) 八進制
八進制由 0~7 八個數字組成,使用時必須以0開頭(注意是數字 0,不是字母 o),例如:
//合法的八進制數int a = 015; //十進制為 13int b = -0101; //十進制為 -65int c = 0177777; //十進制為 65535//非法的八進制int m = 256; //無前綴 0,相當於十進制int n = 03A2; //A不是有效數字
2) 十六進制
十六進制由數字 0~9、字母 A~F 或 a~f 組成,使用時必須以0x或0X(不區分大小寫)開頭,例如:
//合法的十六進制int a = 0X2A; //十進制為 42int b = -0XA0; //十進制為 -160int c = 0xffff; //十進制為 65535//非法的十六進制int m = 5A; //無前綴 0Xint n = 0X3H; //H不是有效數字
3) 十進制
十進制由 0~9 十個數字組成,沒有任何前綴,和我們平時的書寫格式一樣,不再贅述。
注意:C語言中只能使用八進制、十進制和十六進制,不能直接使用二進制,它沒有特定的前綴。
各種整數的輸出
在使用 printf 輸出整數時,不同的控制字符會有不同的輸出格式。
1) 輸出 int 使用%d,輸出 short 使用%hd,輸出 long 使用%ld。請看下面的例子:
#include int main(){ short a = 100; int b = 010; long c = 0XFFFF; printf("a=%hd, b=%d, c=%ld ", a, b, c); return 0;}
運行結果:
a=100, b=8, c=65535
2) 輸出十進制使用%d,輸出八進制使用%o(注意是字母 o,不是數字 0),輸出十六進制使用%x或%X。如果希望帶上前綴,可以加#,例如 %#d、%#o、%#x、%#X。請看下面的例子:
#include #include int main(){ int a = 100, b = 0270, c = 0X2F; printf("a(d)=%d, d(#d)=%#d ", a, a); printf("a(o)=%o, d(#o)=%#o ", b, b); printf("c(x)=%x, c(#x)=%#x, c(X)=%X, c(#X)=%#X ", c, c, c, c); system("pause"); return 0;}
運行結果:
a(d)=100, d(#d)=100
a(o)=270, d(#o)=0270
c(x)=2f, c(#x)=0x2f, c(X)=2F, c(#X)=0X2F
需要注意的是,十進制數沒有前綴,所以 %d 和 %#d 的輸出結果一樣。
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