c语言int的使用方法

时间:2022-1-4 作者:快乐英语网

C 语言提供了很多整数类型(整型),这些整型的区别在于它们的取值范围的大小,以及是否可以为负。int 是整型之一,一般被称为整型。以后,在不产生歧义的情况下,我们把整数类型和 int 都称为整型。下面我们来看看c语言int的用法。1. 整型 intint 代表有符号整数,也就是说,用 int 声明的变量可以是正数,可以是负数,也可以是零,但是只能是整数。标准规定 int 的最小取值范围是 -32767 到 32767。int 的取值范围因机器而异,但是一定要大于或者等于 -32767 到 32767。一般来说,int 占用一个字的内存空间。因此,字长为 16 位(Bit)的旧式 IBM 兼容机使用 16 位来储存整型 int ,取值范围是-32768 到 32767 。目前的个人电脑一般都是 32 位字长的,这些电脑中,int 一般也是 32 位的,取值范围是 -2147483648 到 2147483647。对于使用 64 位 CPU 的电脑,使用更多位储存 int 也是很自然的事情,取值范围当然也会更大。2. 声明 int 类型的变量正如我们在以前的教程里看到的那样,int 用于声明整型变量:以 int 打头,后面跟着变量的名字,最后以分号(;)结束。例如:int erns; /* 声明一个变量 *//* 注意:一定要用逗号(,),不能用分号(;)*/int hogs, cows, goats; /* 声明三个变量 */以上声明创建了变量,但是没有给它们提供“值(value)”。在前面的教程中,我们已经用了两种方法使变量获得“值”。一种是赋值:cows = 500; 。另一种是使用 scanf 函数:scanf( "%d", &goats ); 。下面我们来学习第三种方法。3. 初始化变量初始化变量是指给变量赋初值:声明变量的时候,在变量名的后面写上等号(=),然后写下你希望赋予变量的“值”。例如:int hogs = 21;int cows = 32, goats = 14;int dogs, cats = 94;以上声明创建了变量,并且为这些变量分配了空间,同时也赋了初值。注意,第三行中只有 cats 被初始化为 94,而 dogs 没有被初始化!如下图:4. int 常量上面的例子中,21、32、14,以及 94 都是整数常量。C 语言中,整数常量的默认类型是 int。如果整数常量的大小超过了 int 的取值范围,那么编译器将会把这个整数常量当作 long int 类型来处理,这个我们后面还会讲到。21、32、14 和 94 都在 int 的取值范围之内,因此它们都是 int 常量。5. 输出 int 型数据我们可以用 printf 函数来输出 int 型数据。正如我们在前面的教程中看到的那样,占位符 %d 代表输出的是 int 型数据,它告诉 printf 函数在什么地方输出相应的 int 型数据。%d 也被称为格式限定符(format specifier),因为它指定了 printf 函数应该使用什么形式来输出数据。printf 函数的第一个参数只能是字符串,这个字符串被称为格式串(format string)。格式串中有多少个 %d,我们就应该相应地提供多少个 int 型参数给 printf 函数。int 型参数可以是 int 型变量,int 型常量,以及结果为 int 型的表达式等。例如:int year = 2005; /* year 是 int 型变量 */printf( "Today is %d-%d-%d ", year, 9, 20 + 9 ); /* 20 + 9 是加法表达式 */保证格式限定符的数目和参数数目一致是我们的责任,编译器不负责捕捉这种错误!例如:#include <stdio.h>int main(void){int ten = 10, two = 2;printf("%d minus %d is %d ", ten ); /* 少写了两个参数 */getchar(); /* 等待用户按回车 */return 0;}这个程序可以通过编译,但是运行结果将会出乎意料,因为我们少写了两个参数。标准规定,如果格式限定符的数目大于参数数目,则 printf 函数的行为是未定义的;如果参数数目大于格式限定符的数目,则多余的参数会被忽略。6. 八进制(octal)和十六进制(hexadecimal)C 语言中,整数常量默认是十进制(decimal)整数。通过在整数常量前面加上特定的前缀,可以把它设定为八进制或者十六进制整数。前缀 0x 或者 0X 把整数常量设定为十六进制整数。注意,是数字 0 ,而不是字母 O ,别搞错了哦!例如:十进制的 16 用十六进制来表示是 0x10 或者 0X10 。在整数常量前面加上前缀 0 ,表示它是八进制整数。注意,是数字 0 ,而不是字母 O 。例如:十进制的 16 表示为八进制就是 020 。7. 以八进制或者十六进制形式输出数据使用格式限定符 %o 可以以八进制的形式输出整数。注意,是小写字母 o ,不是数字 0 。使用 %x 或者 %X 可以以十六进制的形式输出整数。小写 x 表示输出使用小写字母,大写 X 表示输出使用大写字母。使用 %#o,%#x 或者 %#X,得到的输出将包括前缀 0,0x 或者 0X。例如:#include <stdio.h>int main(void){int x = 200;printf("dec = %d; octal = %o; hex = %x; HEX = %X ", x, x, x, x);printf("dec = %d; octal = %#o; hex = %#x; HEX = %#X ", x, x, x, x);getchar();return 0;}这个程序的输出是:dec = 200; octal = 310; hex = c8; HEX = C8dec = 200; octal = 0310; hex = 0xc8; HEX = 0XC81. 其它整数类型int 是 C 语言的基本整数类型,可以满足我们处理一般数据的需求。C 语言还提供了四个可以修饰 int 的关键字:short、long、signed,以及 unsigned。利用这四个关键字,C 语言标准定义了以下整数类型:1) short int(可简写为 short),和 int 一样,也是有符号整数2) long int(简写:long),有符号整数3) long long int(简写:long long),C99 标准添加的类型,有符号整数4) unsigned int(简写:unsigned),无符号整数,不能表示负数5) unsigned long int(简写:unsigned long),无符号整数,不能表示负数6) unsigned short int(简写:unsigned short),无符号整数,不能表示负数7) unsigned long long int(简写:unsigned long long),C99 添加的类型,无符号整数8) 所有没有标明 unsigned 的整数类型默认都是有符号整数。在这些整数类型前面加上 signed 可以使读者更清楚地知道这些是有符号整数,尽管有没有 signed 都表示有符号整数。例如:signed int 等同于 int 。一般我们把 short 称为短整型,把 long 称为长整型,把 long long 称为超长整型,把 int 称为整型。unsigned 打头的那些整数类型统称为无符号整型。例如:我们称 unsigned short 为无符号短整型。以此类推。2. 声明方式这些整数类型的声明方式与 int 类型的声明方式一样。例如:long int estine;long johns;short int erns;short ribs;unsigned int s_count;unsigned players;unsigned long headcount;unsigned short yesvotes;long long ago; /* C99 特有 */unsigned long long ego; /* C99 特有 */如果您的编译器不支持 C99 标准,那就不能使用 long long 和 unsigned long long。3. 取值范围(表示范围)标准也规定了这些整数类型的最小取值范围。short 的最小表示范围和 int 一样,都是-32767 到 32767 。也就是 -(2^15 – 1)到(2^15 – 1)。其中,2^15表示 2 的 15 次方。类似地,2 的 20 次方记作 2^20 ,以此类推。注意:C 语言中 2^15 并不表示 2 的 15 次方,为了书写方便,我们姑且这么表示。long 的最小取值范围是 -2147483647 到 2147483647 。也就是 -(2^31 – 1) 到 (2^31 – 1) 。unsigned short的最小表示范围和unsigned int 一样,都是 0 到 65535(2^16 – 1)。unsigned long 的最小取值范围是 0 到 4294967295(2^32 – 1)。long long的最小取值范围是 -9223372036854775807(-(2^63 – 1))到 9223372036854775807(2^63 – 1);unsigned long long 是 0 到 18446744073709551615(2^64 – 1)。标准规定,int 的表示范围不能小于 short 的表示范围,long 的表示范围不能小于 int 的表示范围。这就是说 short 型变量占用的空间可能比 int 型变量少,而 long 型变量占用的空间可能比 int 型变量多。16 位(bit)的计算机中,int 和 short 一般都是 16 位,而 long 是 32位;32位的计算机中,short一般是 16 位,而long和int是 32位。TC2(16位的编译器)中,int是16位的;而 Dev-C++(32 位的编译器)中,int 是 32 位的。使用 unsigned int 声明的变量只能表示非负整数(0 和正整数)。如果 int 是 16 位的话,那么 unsigned int 的表示范围是 0 到 65535(2^16 – 1)。这是因为 unsigned 不需要符号位,可以把 16 个位全都用于表示整数。而 int 需要一个位作为符号位,用于表示正负,只有 15 个位用于表示整数。目前,long long 一般 64 位,long 是 32 位,short 是 16 位,而 int 或者 16 位,或者 32 位。具体某个编译器到底使用多少位来表示这些类型,我们可以用运算符 sizeof 来获取。例如:printf( "%lu ", (unsigned long)sizeof(int) * 8 ); /* 输出 int 的位数 */printf( "%zu ", sizeof(short) * 8 ); /* 输出 short 的位数 */sizeof 运算符返回其操作数占用空间的大小,以字节(Byte)为单位。注意,C 定义字节的大小为 char 类型的大小。char 通常是 8 位(bit)的,当然也可以更大。这里我们假设 char 是 8 位的。点击查看 char 类型详细介绍sizeof 的用法我们以后会讲到,现在只要有个印象就好了。第二句中的 %zu 是 C99 特有的,如果您的编译器不支持 C99(准确地说,应该是如果您的编译器使用的库函数不支持 C99),运行结果将会出错。4. 整数类型的选择如果您要处理的只是非负整数,那么应该优先使用 unsigned 打头的那些整数类型。如果您要处理的整数超出了 int 所能表示的范围,并且您的编译器中,long 的表示范围比 int 大,那就使用 long。不过,若非必要,尽量不要用 long,因为它可能会降低程序运行效率。有一点要注意:如果您的编译器中,long 和 int 都是 32 位的,并且您需要使用 32 位整数,那么应该用 long,而不要用 int。只有这样,我们的程序才可以安全地移植到 16 位的计算机,因为 16 位的计算机中,int 一般也是 16 位的。类似地,如果您需要使用 64 位整数,那就用 long long。如果 int 是 32 位的话,那么使用 short 可以节省空间,不过您得确保您要处理的整数不会超出 short 的表示范围。这种“节省”对内存大的计算机来说,是没什么意义的。5. long 型常量和 long long 型常量一般来说,整数常量是被当作 int 类型来存储的。如果我们使用的整数常量超出了 int 的表示范围,C 语言规定编译器自动使用 unsigned int 来处理这个常量。如果 unsigned 也不足以表示这个常量的话,编译器就会用 long。如果还表示不了的话,那就依次用 unsigned long,long long,unsigned long long。如果 unsigned long long 也表示不了,那么编译器就没辙了。注意:long long 和 unsigned long long 是 C99 特有的。例如:如果 int 是 16 位的话,它就表示不了常量 1000000。编译器会使用 long 来处理这个常量,因为 unsigned int 也表示不了 1000000 。同样,十六进制和八进制整数常量通常也是被作为 int 来处理。但是,当我们使用的常量超出了 int 的表示范围后,编译器会依次使用unsigned int,long,unsigned long,long long 和 unsigned long long。直到所使用的类型足以表示那个常量为止。有时,我们使用的是较小的常量,但是我们希望这个常量被当作 long 来处理,这就需要在这个常量后面加上后缀 l(小写字母 l)或者 L(大写字母 L)。我们应该避免使用 l ,因为 l 容易和数字 1 混淆。例如:整数常量 7 是被作为 int 来处理的,但整数常量 7L(或者 7l)是被作为 long 来处理的。类似地,在整数常量后面加上后缀 ll 或者 LL ,这个常量就会被当作 long long 来处理。例如:3LL 。如果想使用无符号整数常量的话,还要配合使用后缀 u 或者 U 。例如:2u,3U,4Lu,5ul,6LU,7LLU,8Ull,9uLL 。这些后缀也可以用于十六进制和八进制整数常量。例如:020L,010LL,0x30uL,0x40ull 。1. 输出各种整数类型的变量输出不同类型的整数,需要使用不用的格式限定符。输出 unsigned int 类型的整数,要用 %u 。输出 long ,要用 %ld;如果要以十六进制或者八进制形式输出,那就用 %lx(或者%lX)或者 %lo。注意:虽然整数常量的后缀使用大写或者小写英文字母都没关系,但是它们格式限定符必须使用小写!如果我们要输出 short 类型的整数,可以在 %d 中间加上前缀 h,也就是%hd;同理,%ho 和 %hx(或者 %hX )分别表示以八进制或十六进制形式输出。前缀 h 和 l 可以和 u 组合,表示输出无符号整数。例如:%lu 表示输出 unsigned long 类型的整数;%hu 表示输出unsigned short类型的整数。如果您的编译器支持C99,可以使用 %lld 和 %llu 分别表示输出 long long 和 unsigned long long 。下面我们来看一个输出各种类型整数的程序:#include <stdio.h>int main(void){unsigned int un = 3000000000; /* 我使用的编译器 int 是 32 位的 */short end = 200; /* 而 short 是 16 位的 */long big = 65537;printf("un = %u and not %d ", un, un);printf("end = %hd and %d ", end, end);printf("big = %ld and not %hd ", big, big);printf("Press ENTER to quit…");getchar();return 0;}使用 Dev-C++ 编译运行这个程序输出结果如下:un = 3000000000 and not -1294967296end = 200 and 200big = 65537 and not 1Press ENTER to quit…这个程序表明,错误使用格式限定符会导致意想不到的输出。首先,错误使用 %d 来做无符号整型变量 un 的格式限定符,导致输出的是负数。这是因为我的计算机使用相同的二进制形式来表示 3000000000 和 -129496296 ,而计算机只认识二进制。所以,如果我们使用 %u 告诉 printf 输出无符号整数,输出的就是 3000000000;如果我们误用了 %d,那么输出的就是一个负数。不过,如果我们把代码中的 3000000000 改成 96 的话,输出就不会出现异常。因为 96 没有超出 int 的表示范围。然后,对于第二个 printf,无论我们使用 %hd 还是 %d,输出的结果都是一样的。这是因为 C 语言标准规定,当 short 类型值传递给函数时,要自动转化成 int 类型值。之所以转化成 int,是因为 int 被设计为计算机处理效率最高的整数类型。所以,对于 short 和 int 大小不同的计算机来说,把变量 end 转化成 int 类型再传递给函数,速度更快。如此说来,h 好像没有存在意义。其实不然。我们可以用 %hd 来看看较大的整数类型被截断成 short 类型的时候会是什么样的。而第三个 printf,由于误用 %hd,导致输出是 1。这是因为,如果 long 是 32 位的话,65537 的二进制形式便是 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0001,而 %hd 命令 printf 输出 short 类型的值,从而导致 printf 只处理 16 位数据(假设 short 是 16 位的),最终导致输出 1。在前面的教程里,我们说过,保证格式限定符的数目和参数数目一致是我们的责任。同样,保证格式限定符的类型和参数类型一致也是我们的责任!正如上面所说的那样,错误使用格式限定符会导致意想不到的输出!标准规定,如果任意参数和与其对应的格式限定符类型不一致,则 printf 的行为是未定义的;如果格式限定符本身就是非法的,则 printf 的行为也是未定义的。2. 整数溢出首先请看以下程序:#include <stdio.h>int main(void){/* 32 位 int 表示范围的上限和下限 */int i = 2147483647, j = -2147483648;unsigned int k = 4294967295, l = 0;printf("%d %d %d %d ", i, i+1, j, j-1);printf("%u %u %u %u %u ", k, k+1, k+2, l, l-1);printf("Press ENTER to quit…");getchar();return 0;}使用 Dev-C++ 编译运行这个程序输出结果如下:2147483647 -2147483648 -2147483648 21474836474294967295 0 1 0 4294967295Press ENTER to quit…本例中,i+1 是负数,j-1 是正数,k+1 是 0,l-1 是 4294967295 。这是因为加减运算过后,它们的值超出了它们对应的那种整数类型的表示范围,我们把这种现象称为溢出。unsigned int 型变量的值如果超过了上限,就会返回 0,然后从 0 开始增大。如果低于下限,那么就会到达 unsigned 型的上限,然后从上限开始减小。就好像一个人绕着跑道跑步一样,绕了一圈,又返回出发点。一般,int 型变量溢出的话,会变成负数,或者正数。对于 unsigned 类型的整数,它们溢出时的情况一定和上面描述的一样,这是标准规定的。但是标准并没有规定有符号整数溢出时会出现什么情况。这里描述的有符号整数溢出时出现的情况是最常见的,但是在别的计算机,使用别的编译器,也可能出现不同的情况。

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