C语言基本数据类型与变量详解
数据类型概述
在C语言中，数据类型决定了变量在内存中的存储方式和大小，以及可以对其执行的操作。合理选择数据类型能够提高程序的效率和准确性，避免内存浪费和数据溢出等问题。
C语言的基本数据类型主要包括整型、浮点型和字符型，此外还有基于基本类型的派生类型（如数组、指针、结构体等，后续章节会详细介绍）。
整型数据类型
1. 整型分类与特点
| 数据类型 | 占用字节 | 取值范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
char | 1 | -128 ~ 127 或 0 ~ 255 | 通常用于存储字符或小整数 |
short int | 2 | -32768 ~ 32767 | 短整型，节省内存 |
int | 4 | -2147483648 ~ 2147483647 | 整型，默认整数类型 |
long int | 4 或 8 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 | 长整型，适用于大整数 |
long long int | 8 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 | 更长的整型，C99 标准新增 |
注意：
- 不同编译器和操作系统中，
int和long int的字节数可能不同，可通过sizeof(类型)获取具体字节数 char分为signed char（默认，有符号）和unsigned char（无符号，取值范围 0~255）
2. 整型常量表示
- 十进制：如
100、-25 - 八进制：以
0开头，如0144（对应十进制 100） - 十六进制：以
0x或0X开头，如0x64（对应十进制 100） - 整型后缀：
u或U：无符号整型，如100ul或L：长整型，如100Lll或LL：长 long 整型，如100LL
浮点型数据类型
1. 浮点型分类与特点
| 数据类型 | 占用字节 | 精度（有效数字） | 取值范围 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
float | 4 | 6~7 位 | ±1.2E-38 ~ ±3.4E+38 | 单精度浮点型 |
double | 8 | 15~16 位 | ±2.3E-308 ~ ±1.7E+308 | 双精度浮点型 |
long double | 8 或 12 | 18~19 位 | 范围更大，精度更高 | 长双精度浮点型（编译器决定） |
2. 浮点型常量表示
- 十进制小数形式：如
3.14、-0.5 - 科学计数法：如
3.14e2（表示 3.14×10²）、1.23E-3（表示 1.23×10⁻³） - 浮点后缀：
f或F：单精度，如3.14fl或L：长双精度，如3.14L
字符型数据类型
1. char类型的本质
char类型用于存储单个字符，但在底层以ASCII 码值（整数）的形式存储。例如：
- 字符
'A'的 ASCII 码为 65，'0'的 ASCII 码为 48 - 可通过强制类型转换，将
char与int互相转换
2. 字符常量表示
- 普通字符：用单引号括起来，如
'A'、'1'、'#' - 转义字符：以反斜杠
\开头，用于表示特殊字符：\n：换行符\t：制表符\\：反斜杠本身\'：单引号\"：双引号\0：空字符（字符串结束标志）
- ASCII 码值表示：如
'\101'（对应八进制 101，即十进制 65，字符'A'）
变量的定义与使用
1. 变量的概念
变量是程序中用于存储数据的内存单元，具有名称、类型和值三个要素。变量名对应内存地址，类型决定内存分配方式，值为存储的数据。
2. 变量定义格式
类型 变量名 [= 初始值];
示例：
int age = 20; // 定义整型变量age并初始化为20
float price = 9.9f; // 定义单精度浮点型变量price并初始化
char grade = 'A'; // 定义字符型变量grade并初始化为'A'
double pi = 3.14159; // 定义双精度浮点型变量pi并初始化
3. 变量命名规则
- 只能由字母（a-z, A-Z）、数字（0-9）和下划线（_）组成
- 不能以数字开头
- 不能是 C 语言关键字（如
int,if,while等） - 区分大小写（如
age和Age是不同变量） - 建议使用有意义的命名（如
studentAge而非a1）
4. 变量初始化
- 定义时初始化：如
int x = 10; - 未初始化的变量：值为随机数（垃圾值），使用前必须赋值，否则可能导致程序错误
数据类型转换
1. 隐式转换（自动转换）
当不同类型的数据进行运算时，C 语言会自动将低精度类型转换为高精度类型，规则如下：
char/short → int → unsigned int → long → double → long double↘ float --------------------→ double
示例：
char c = 'A'; // c=65
int i = 100;
float f = 3.14f;
double result = c + i * f; // 转换过程：'A'→65，100*3.14→314.0（int→float），65+314.0→379.0（char→float→double）
2. 显式转换（强制类型转换）
格式：(类型名) 表达式
示例：
int x = 3.14; // 隐式转换，x=3（直接截断小数部分）
int y = (int)3.14; // 显式转换，y=3
double z = (double)5 / 2; // 5→5.0，5.0/2=2.5，z=2.5
示例程序：数据类型与变量应用
#include <stdio.h>int main() {// 定义不同类型的变量int num1 = 10;double num2 = 3.14;char ch = 'B';float pi = 3.1415f;// 输出变量值和类型大小printf("num1 = %d，占用字节：%lu\n", num1, sizeof(num1));printf("num2 = %lf，占用字节：%lu\n", num2, sizeof(num2));printf("ch = %c，ASCII码：%d，占用字节：%lu\n", ch, ch, sizeof(ch));printf("pi = %f，占用字节：%lu\n", pi, sizeof(pi));// 数据类型转换示例int result = (int)num2 + num1; // 强制转换double为intprintf("num2(强制转换为int) + num1 = %d\n", result);return 0;
}
输出结果：
num1 = 10，占用字节：4
num2 = 3.140000，占用字节：8
ch = B，ASCII码：66，占用字节：1
pi = 3.141500，占用字节：4
num2(强制转换为int) + num1 = 13
注意事项
- 避免数据溢出：使用整型时，确保数值不超过类型的取值范围，如
int无法存储超过 2147483647 的正数 - 浮点型精度问题：
float仅能精确表示 6~7 位有效数字，double适用于高精度计算 - 字符与整数的转换：理解 ASCII 码表，避免错误的字符 - 整数映射
- 变量初始化：始终初始化变量，避免使用未定义的值
- 类型转换的副作用：强制类型转换可能导致数据丢失（如浮点型转整型时舍去小数部分）
