Типы данных в языке Си

В программировании на C типы данных определяют типы значений, которые может содержать переменная. Они определяют объем требуемой памяти и операции, которые могут выполняться с данными. C предоставляет богатый набор встроенных типов для обработки различных типов данных.

Типы данных - это зарезервированное пространство в памяти в соответствии с нашими требованиями. В нем указывается тип данных, которые вы хотите сохранить в памяти.

Типы данных в C

1. Первичные типы данных

• int
• char
• float
• double
• void
• bool

2. Производные типы данных

• Массивы
• Структуры
• Объединения
• Указатели

3. Пользовательские типы данных

• typedef
• Enum (перечисления)

int

Тип данных int (целое число) используется для представления целых чисел. Это один из основных и наиболее часто используемых типов данных в C.

Этот тип также можно изменить с помощью модификаторов длины:

• short int
• long int

и с помощью модификаторов знака:

• signed int
• unsigned int

int означает целое число, в этом типе данных вы можете хранить целые значения. Примеры 1, 123, 10 и т.д. Рассмотрим характеристики типа

1. Размер и диапазон:

Размер переменной int зависит от платформы, то есть может варьироваться в зависимости от архитектуры системы. Обычно в большинстве современных систем размер переменной int равен 4 байтам.

Диапазон значений, которые может представлять int, определяется количеством выделенных ему битов. Это от -32768 до 32767 Для 32-разрядного int, диапазон обычно составляет от -2 147 483 648 до 2 147 483 647. Этот диапазон предназначен для int со знаком (signed), по умолчанию int представляет собой целое число со знаком, поскольку допускает знаки +5 и -5. Но для unsigned int вы должны указать это в своей программе.

unsigned int допускает только положительные значения. Таким образом, диапазон составляет от 0 до 65535.

Объем памяти, занимаемый типом данных int, равен

• 2 байта на 16-разрядной машине.
• 4 байта на 32-разрядной машине.
• 4 байта на 64-разрядной машине.

Если вы хотите узнать, на какой машине вы работаете, вы можете написать этот фрагмент кода printf(“%lu”, sizeof(int)).

Примечание: %lu - это спецификатор формата для long int

short int

Предположим, вы хотите сохранить число типа 1, 2, 3, 8, 7, 63 и т.д. выделенное пространство будет меньше, чем для long int. Пространство, выделенное в памяти для значения short int, равно 1 байту.

long int

В этом случае выделенное пространство будет больше, чем у short int, потому что для таких значений, как 53782, 1234567, 88107 и т.д. нам понадобится достаточно места для хранения значений в памяти. Объем памяти, выделенный для long int, составляет 2 байта.

Как узнать, cколько бит может хранить ваш компьютер

Предположим, что на вашем компьютере установлено 2 ГБ оперативной памяти. Чтобы узнать, сколько битов может хранить ваш компьютер, вы можете сделать следующее:

2 * 1024 МБ
2 * 1024 * 1024 КБ
2 * 1024 * 1024 * 1024 Байт
2 * 1024 * 1024 * 1024 * 8 Бит

На компьютере с 2ГБ ОЗУ вы можете хранить 17 179 869 184 Бит

2. Объявление

Чтобы объявить переменную int, используйте следующий синтаксис:

int variable_name;

3. Инициализация

Вы можете инициализировать переменную int во время объявления с помощью оператора присваивания =:

int count = 10;

4. Операции

Переменные типа int поддерживают стандартные арифметические операции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление.

int x = 5;
int y = 3;
int sum = x + y;  // sum равно 8

5. Форматирование вывода

При выводе или отображении значения int вы можете использовать спецификатор формата %d в таких функциях, как printf():

printf("Значение x равно %d\n", x);

6. Лимиты

Заголовочный файл <limits.h> содержит константы, которые представляют ограничения для различных типов данных. Для int вы можете использовать INT_MAIN и INT_MAX, чтобы получить минимальное и максимальное значения, которые может содержать int.

#include <limits.h>

printf("Минимальное значение int: %d\n", INT_MIN);
printf("Максимальное значение int: %d\n", INT_MAX);

7. Оператор модуль

Оператор %, деление по модулю можно использовать с int для нахождения остатка от операции деления:

int remainder = 10 % 3;  // остаток 1

char

В программировании на языке Си тип данных char используется для представления отдельных символов. Это один из основных типов данных, который обычно используется для хранения и манипулирования символами, такими как буквы, цифры и специальные символы. Рассмотрим характеристики типа:

1. Размер

Размер переменной char всегда равен 1 байту или 8 битам, будь то signed char или unsigned char.

По умолчанию значение char по-прежнему совпадает со значением signed char. Диапазон значений signed char составляет от -128 до 127. Диапазон значений unsigned char составляет от 0 до 255.

Тип данных char предназначен для хранения одного символа из набора символов ASCII.

2. Объявление

Чтобы объявить переменную char, используйте следующий синтаксис:

char character_name;

Пример:

char grade;

3. Инициализация

Вы можете инициализировать переменную char во время объявления:

char first_initial = 'A';

Обратите внимание, что символьные литералы заключаются в одинарные кавычки.

4. Представление в формате ASCII

Каждая переменная char содержит числовое значение ASCII (американский стандартный код для обмена информацией), соответствующее определенному символу.

Например, значение ASCII для английской буквы A равно 65.

5. Операции

Переменные типа char могут использоваться в различных операциях, включая присваивание, сравнение и арифметические операции.

char first_char = 'A';
char second_char = first_char + 1;  // second_char содержит ASCII код буквы B

6. Форматирование вывода

При выводе или отображении значения символа вы можете использовать спецификатор формата %c в таких функциях, как printf():

printf("Значение first_initial: %c\n", first_initial);

7. Массивы символов (строки)

Последовательность переменных типа char может использоваться для представления строк (массивов символов).

char greeting[] = "Привет";

В C строки заканчиваются нулевым символом \0, и такие функции, как printf() и scanf(), интерпретируют их соответствующим образом.

8. Управляющие последовательности

Специальные символы, называемые escape-последовательностями, могут быть представлены с помощью обратной косой черты \. Например, \n представляет собой символ новой строки.

char newline = '\n';

float

Тип данных float используется для представления чисел с плавающей запятой (дроби). Числа с плавающей запятой - это числа, которые имеют десятичную точку или выражаются в экспоненциальной (научной) системе счисления. Рассмотрим характеристики типа:

1. Размер

Размер float в большинстве систем обычно составляет 4 байта. Он может варьироваться в зависимости от компилятора и платформы.

Диапазон float составляет от -3.4e38 до 3.4e38.

2. Объявление

Чтобы объявить переменную float, используйте следующий синтаксис:

float floating_point_variable;

Пример:

float temperature;

3. Инициализация

Вы можете инициализировать переменную с плавающей запятой во время объявления:

float pi = 3.14159;

4. Операции

Переменные типа float поддерживают стандартные арифметические операции, включая сложение, вычитание, умножение и деление.

float x = 5.0;
float y = 2.5;
float result = x / y;  // result равен 2.0

5. Форматирование вывода

При выводе или отображении значения float вы можете использовать спецификатор формата %f в таких функциях, как printf():

printf("Значение pi равно %f\n", pi);

6. Точность

float предоставляет числа с плавающей запятой одинарной точности. Тип данных float имеет шестизначную точность. Она подходит для широкого спектра приложений, но может иметь ограниченную точность, особенно для очень больших или очень маленьких чисел.

Если требуется более высокая точность, можно использовать тип данных double, который обычно предоставляет числа с плавающей запятой двойной точности.

float подразделяется на:

• double: 8 байт
• long double: 10 байт

7. Научная нотация

Числа с плавающей запятой могут быть выражены в научной нотации, используя символ e или Е для представления показателя степени.

float scientific_number = 1.23e-4;  // Эквивалент 0.000123

8. Ограничения

Заголовочный файл <float.h> содержит константы, которые представляют ограничения для различных типов данных с плавающей запятой. Для float вы можете использовать FLT_MINE и FLT_MAX, чтобы получить минимальные и максимальные значения, которые можно представить.

#include <float.h>

printf("Минимальное значение float: %e\n", FLT_MIN);
printf("Максимальное значение float: %e\n", FLT_MAX);