数据类型详解

嗨，我是长安！

数据类型是C语言的基础知识。我刚开始学的时候，对int、float、char这些类型也是一头雾水。现在让我用最通俗的方式给你讲清楚。

什么是数据类型？

数据类型就是告诉计算机：这个变量要存储什么样的数据。

我喜欢用生活中的容器来理解：

  • 🥤 杯子 → 装液体 → float（小数）
  • 📦 盒子 → 装物品 → int（整数）
  • 📝 信封 → 装信件 → char（字符）

C语言的数据类型

graph TB
    A[C语言数据类型] --> B[基本类型]
    A --> C[构造类型]
    A --> D[指针类型]
    A --> E[空类型void]
    B --> F[整型 int]
    B --> G[浮点型 float/double]
    B --> H[字符型 char]
    C --> I[数组]
    C --> J[结构体 struct]
    C --> K[联合 union]

整数类型（Integer）

基本整数类型

int age = 18;          // 整数
short s = 100;         // 短整型
long l = 1000000;      // 长整型
long long ll = 1000000000000;  // 超长整型

不同整数类型的范围

类型字节数范围
char1-128 ~ 127
short2-32,768 ~ 32,767
int4-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
long4/8看平台
long long8-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807

无符号整数（unsigned）

unsigned int age = 18;        // 0 ~ 4,294,967,295
unsigned short s = 100;       // 0 ~ 65,535
unsigned long l = 1000000;    // 0 ~ ...

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int normalInt = -100;
    unsigned int positiveInt = 100;
    
    printf("有符号整数：%d\n", normalInt);
    printf("无符号整数：%u\n", positiveInt);
    
    // 查看类型大小
    printf("int 占用 %lu 字节\n", sizeof(int));
    printf("short 占用 %lu 字节\n", sizeof(short));
    printf("long 占用 %lu 字节\n", sizeof(long));
    
    return 0;
}

浮点类型（Floating Point）

float vs double

float price = 19.99;           // 单精度浮点数（4字节）
double pi = 3.141592653589793; // 双精度浮点数（8字节）
类型字节数精度范围
float4约7位有效数字±3.4×10^38
double8约15位有效数字±1.7×10^308

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    float f = 3.1415926;
    double d = 3.1415926535897932;
    
    printf("float:  %.10f\n", f);  // 只能精确到7位左右
    printf("double: %.15f\n", d);  // 可以精确到15位左右
    
    return 0;
}

输出：

float:  3.1415927410
double: 3.141592653589793

字符类型（Character）

字符的本质

字符其实是小整数（ASCII码）！

#include <stdio.h>

int main() {
    char ch = 'A';
    
    printf("字符：%c\n", ch);         // 输出：A
    printf("ASCII码：%d\n", ch);      // 输出：65
    
    char digit = '5';
    printf("字符：%c\n", digit);      // 输出：5
    printf("ASCII码：%d\n", digit);   // 输出：53
    
    return 0;
}

常用ASCII码

字符ASCII码说明
'0'-'9'48-57数字字符
'A'-'Z'65-90大写字母
'a'-'z'97-122小写字母
' '32空格
'\n'10换行

字符运算

#include <stdio.h>

int main() {
    char lower = 'a';
    char upper = lower - 32;  // 小写转大写
    
    printf("小写：%c\n", lower);  // a
    printf("大写：%c\n", upper);  // A
    
    // 字母后移
    char ch = 'A';
    ch = ch + 1;
    printf("A的下一个字母：%c\n", ch);  // B
    
    return 0;
}

布尔类型（C99引入）

C语言早期没有布尔类型，C99标准引入了 _Bool 和 <stdbool.h>：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main() {
    bool isStudent = true;
    bool isTeacher = false;
    
    printf("是学生吗？%d\n", isStudent);   // 1
    printf("是老师吗？%d\n", isTeacher);   // 0
    
    return 0;
}

长安说

在C语言中：

  • 0 表示假（false）
  • 非0 表示真（true）

我当年经常搞混这个，现在总算记住了😂

字符串（特殊的字符数组）

#include <stdio.h>

int main() {
    char name[] = "小明";
    char greeting[] = "Hello, World!";
    
    printf("姓名：%s\n", name);
    printf("问候：%s\n", greeting);
    
    return 0;
}

注意

字符串不是基本数据类型，而是字符数组！后面会详细讲解。

类型转换

自动类型转换（隐式转换）

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10;
    float b = 3.14;
    float result = a + b;  // int自动转换为float
    
    printf("结果：%.2f\n", result);  // 13.14
    
    return 0;
}

转换规则：

graph LR
    A[char] --> B[int]
    B --> C[long]
    C --> D[float]
    D --> E[double]

强制类型转换（显式转换）

#include <stdio.h>

int main() {
    float pi = 3.14159;
    int intPi = (int)pi;  // 强制转换为int
    
    printf("float: %.5f\n", pi);      // 3.14159
    printf("int: %d\n", intPi);       // 3（小数部分被截断）
    
    // 除法
    int a = 7, b = 2;
    float result1 = a / b;           // 整数除法
    float result2 = (float)a / b;    // 浮点除法
    
    printf("7/2 = %f\n", result1);    // 3.000000
    printf("7/2 = %f\n", result2);    // 3.500000
    
    return 0;
}

sizeof 运算符

查看数据类型占用的字节数：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("=== 数据类型大小 ===\n");
    printf("char: %lu 字节\n", sizeof(char));
    printf("short: %lu 字节\n", sizeof(short));
    printf("int: %lu 字节\n", sizeof(int));
    printf("long: %lu 字节\n", sizeof(long));
    printf("long long: %lu 字节\n", sizeof(long long));
    printf("float: %lu 字节\n", sizeof(float));
    printf("double: %lu 字节\n", sizeof(double));
    
    // 查看变量大小
    int age = 18;
    printf("age变量: %lu 字节\n", sizeof(age));
    
    return 0;
}

实战案例

案例1：数据类型选择

根据实际需求选择合适的类型：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 年龄：0-150，用 unsigned char 足够
    unsigned char age = 25;
    
    // 人口数：很大，用 long
    long population = 1400000000;
    
    // 价格：有小数，用 float
    float price = 99.99;
    
    // 科学计算：需要高精度，用 double
    double pi = 3.141592653589793;
    
    printf("年龄：%u\n", age);
    printf("人口：%ld\n", population);
    printf("价格：%.2f\n", price);
    printf("圆周率：%.15f\n", pi);
    
    return 0;
}

案例2：温度类型转换

#include <stdio.h>

int main() {
    int celsius = 25;
    float fahrenheit;
    
    // 整数转浮点数
    fahrenheit = (float)celsius * 9.0 / 5.0 + 32.0;
    
    printf("%d°C = %.2f°F\n", celsius, fahrenheit);
    
    return 0;
}

案例3：字符处理

#include <stdio.h>

int main() {
    char input = 'a';
    
    // 判断是否为小写字母
    if (input >= 'a' && input <= 'z') {
        char upper = input - 32;
        printf("'%c' 的大写是 '%c'\n", input, upper);
    }
    
    // 判断是否为数字字符
    char num = '5';
    if (num >= '0' && num <= '9') {
        int value = num - '0';  // 转换为实际数字
        printf("字符'%c'的数值是%d\n", num, value);
    }
    
    return 0;
}

练习题

练习1：计算BMI

// 已知：
// 身高 height = 1.75 米
// 体重 weight = 70 千克
// 计算BMI = weight / (height * height)
// 提示：使用 float 类型

练习2：时间表示

// 用变量表示当前时间：14:30:45
// 要求：
// - 小时用 char（0-23）
// - 分钟用 char（0-59）
// - 秒用 char（0-59）
// - 打印格式：HH:MM:SS

练习3：类型转换练习

// 计算 10 / 3 的结果
// 分别输出：
// 1. 整数结果
// 2. 浮点数结果（保留2位小数）

答案参考

查看答案

练习1：

#include <stdio.h>

int main() {
    float height = 1.75;
    float weight = 70.0;
    float bmi = weight / (height * height);
    
    printf("身高：%.2f米\n", height);
    printf("体重：%.2f千克\n", weight);
    printf("BMI：%.2f\n", bmi);
    
    return 0;
}

练习2：

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned char hour = 14;
    unsigned char minute = 30;
    unsigned char second = 45;
    
    printf("当前时间：%02d:%02d:%02d\n", hour, minute, second);
    
    return 0;
}

练习3：

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10, b = 3;
    
    int intResult = a / b;
    float floatResult = (float)a / b;
    
    printf("整数结果：%d\n", intResult);
    printf("浮点结果：%.2f\n", floatResult);
    
    return 0;
}

知识点总结

  • ✅ 整型：char, short, int, long, long long
  • ✅ 浮点型：float(4字节), double(8字节)
  • ✅ 字符型：char（本质是小整数）
  • ✅ 布尔型：bool（需要C99及以上）
  • ✅ 类型转换：自动转换和强制转换
  • ✅ sizeof：查看类型大小

下一步

掌握了数据类型，接下来学习运算符！

👉 运算符详解

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