2.16 类型说明符详解

类型说明符

类型说明符基本概念

C语言提供了说明长度和说明符号位的两种类型说明符, 这两种类型说明符一共有4个：
short 短整型 (说明长度)
long 长整型 (说明长度)
signed 有符号型 (说明符号位)
unsigned 无符号型 (说明符号位)

这些说明符一般都是用来修饰int类型的，所以在使用时可以省略int
这些说明符都属于C语言关键字

short和long

short和long可以提供不同长度的整型数，也就是可以改变整型数的取值范围。

在64bit编译器环境下，int占用4个字节（32bit），取值范围是-2^31 ~ 2^31-1；
short占用2个字节（16bit），取值范围是-2^15 ~ 2^15-1；
long占用8个字节（64bit），取值范围是-2^63 ~ 2^63-1

总结一下：在64位编译器环境下:

short占2个字节(16位)
int占4个字节(32位)
long占8个字节(64位)。
因此，如果使用的整数不是很大的话，可以使用short代替int，这样的话，更节省内存开销。

世界上的编译器林林总总，不同编译器环境下，int、short、long的取值范围和占用的长度又是不一样的。比如在16bit编译器环境下，long只占用4个字节。不过幸运的是，ANSI \ ISO制定了以下规则：

short跟int至少为16位(2字节)
long至少为32位(4字节)
short的长度不能大于int，int的长度不能大于long
char一定为为8位(1字节)，毕竟char是我们编程能用的最小数据类型

可以连续使用2个long，也就是long long。一般来说，long long的范围是不小于long的，比如在32bit编译器环境下，long long占用8个字节，long占用4个字节。不过在64bit编译器环境下，long long跟long是一样的，都占用8个字节。

#include <stdio.h>

int main()
{
    // char占1个字节, char的取值范围 -2^7~2^7
    char num = 129;
    printf("size = %i\n", sizeof(num)); // 1
    printf("num = %i\n", num); // -127
    // short int 占2个字节, short int的取值范围 -2^15~2^15-1
    short int num1 = 32769;// -32767
    printf("size = %i\n", sizeof(num1)); // 2
    printf("num1 = %hi\n", num1);

    // int占4个字节, int的取值范围 -2^31~2^31-1
    int num2 = 12345678901;
    printf("size = %i\n", sizeof(num2)); // 4
    printf("num2 = %i\n", num2);

    // long在32位占4个字节, 在64位占8个字节
    long int num3 = 12345678901;
    printf("size = %i\n", sizeof(num3)); // 4或8
    printf("num3 = %ld\n", num3);

    // long在32位占8个字节, 在64位占8个字节 -2^63~2^63-1
    long long int num4 = 12345678901;
    printf("size = %i\n", sizeof(num4)); // 8
    printf("num4 = %lld\n", num4);
    
    // 由于short/long/long long一般都是用于修饰int, 所以int可以省略
    short num5 = 123;
    printf("num5 = %lld\n", num5);
    long num6 = 123;
    printf("num6 = %lld\n", num6);
    long long num7 = 123;
    printf("num7 = %lld\n", num7);
    return 0;
}

signed和unsigned

首先要明确的：signed int等价于signed，unsigned int等价于unsigned
signed和unsigned的区别就是它们的最高位是否要当做符号位，并不会像short和long那样改变数据的长度，即所占的字节数。

signed：表示有符号，也就是说最高位要当做符号位。但是int的最高位本来就是符号位，因此signed和int是一样的，signed等价于signed int，也等价于int。signed的取值范围是-2^31 ~ 2^31 - 1
unsigned：表示无符号，也就是说最高位并不当做符号位，所以不包括负数。
因此unsigned的取值范围是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 2^32 - 1

#include <stdio.h>

int main()
{
    // 1.默认情况下所有类型都是由符号的
    int num1 = 9;
    int num2 = -9;
    int num3 = 0;
    printf("num1 = %i\n", num1);
    printf("num2 = %i\n", num2);
    printf("num3 = %i\n", num3);

    // 2.signed用于明确说明, 当前保存的数据可以是有符号的, 一般情况下很少使用
    signed int num4 = 9;
    signed int num5 = -9;
    signed int num6 = 0;
    printf("num4 = %i\n", num4);
    printf("num5 = %i\n", num5);
    printf("num6 = %i\n", num6);

    // signed也可以省略数据类型, 但是不推荐这样编写
    signed num7 = 9;
    printf("num7 = %i\n", num7);
   

    // 3.unsigned用于明确说明, 当前不能保存有符号的值, 只能保存0和正数
    // 应用场景: 保存银行存款,学生分数等不能是负数的情况
    unsigned int num8 = -9;
    unsigned int num9 = 0;
    unsigned int num10 = 9;
    // 注意: 不看怎么存只看怎么取
    printf("num8 = %u\n", num8);
    printf("num9 = %u\n", num9);
    printf("num10 = %u\n", num10);
    return 0;
}

注意点:

修饰符号的说明符可以和修饰长度的说明符混合使用
相同类型的说明符不能混合使用

  signed short int num1 = 666;
  signed unsigned int num2 = 666; // 报错