【C/C++语言入门篇】– 基本数据类型

前一篇我们介绍了一个简单不过的helloworld程序引出相关问题。趁着还没有忘掉那些思考方式的记忆,本篇继续延续这种思维方式的理念,介绍一下CC++中的基本数据类型。数据类型不清楚的话在以后的编程中会有很多谜团和问题。甚至一个程序的BUG找半天也没有找出来时为什么,结果才发现是加减溢出了。更加严重的还有写越界、读越界等。同样比如网络传输时的消息结构对待每个字节,每个成员的大小及类型都有很严格的追求。下面我们就逐个进行介绍。

 

首先、我们看32位的整数:int 、unsigned int、long、unsigned long 。这些都是基本类型,没有unsigned关键字的是有符号的,反之是无符号的。还有比如DWORD、 UINT这些也只是写别名(typedef)而已。有符号整数值得注意的是什么范围内是正数,什么范围是负数。这样对于加减运算、比较运算等有很大帮助,否则很容易溢出或者比较错误。举个例子:

 

unsigned int loop = 5;

for ( ; loop >= 0; –loop )
{
…….
}

这样一个循环,稍微不注意。就认为它是成立的,其实他是一个死循环。这里会减到0,成立继续减。由于是无符号,将减成最大的32位无符号整数:0xffffffff. 之后继续减,因此为死循环。说到这里,又要提出一个问题了。我们需要记住常用的一些十六进制数,比如:0xffffffff, 0×80000000, 0x7fffffff等。那么:

1. 为什么需要记住这些?这些数有什么特点?在有符号和无符号32位整数里,它们分别代表什么?

 

其次、是16位整数,(short)占2字节。需要注意的跟上面32位整数差不多。

2. 根据第一个问题,大家可以猜猜16位甚至8位有符号、无符号整数需要记住常用的16进制数有哪些?

 

再次、是8位整数,也可以理解成字符。比如char、unsigned char、bool. 这里只描述了基本的类型,其它typedef也是根据这些变了名字而已。在这里需要认识一点,char别始终认为是用在字符上,同样要有观念它是整数,而且是有符号的。大家可以做实验去了解他的范围。在上面的两个问题里,我相信你只要答对了,也就知道他的范围了。这里的bool需要说明,bool只有0或1两个状态,在内存里。因此它的范围只有0~1,嘿嘿!也就是false~true了哟。

 

在我们写程序的时候,脑子里第一反应可以不受数据类型的限制。我们可以首先想到这个类型占用多少个字节,就认为它就是一块儿内存。你可以理解成线段或者进度条的一部分。然后再看这个数据类型(基本数据类型)是否为有符号,然后你在写程序的时候就能有效的控制它的最大数,最小数。从而避免发生溢出等。

 

数据类型,说白了只是语法上的限制。你要是稍微底层一点或者指针操作,那么类型都可以忽略。一切都是在操作内存,即一切都在你的掌控之中。有符号或者无符号只是在比较运算和感官上有正负。在内存中存放的数据是没有符号可言的,你可以这么理解,一个unsigned int 变量的值为0xffffffff,那么同样是0xffffffff表示为int类型,它就等于-1。而在内存中都是同样的存储方式。所以,首先我们得跨过数据类型给我们带来的某些迷惑。不要让它限制了我们的思维。我们不能坐井底观蓝天以为自己在世外桃源,而不知自己却身处荒漠。我们得跳出去看世界。

 

本来想提个问题让大家去看看每种数据类型在内存中是这么存放的,在内存中观察我们的变量占用的字节数及所在位置(内存地址)的。但是可能有的朋友对VC(我是用的VC2005)不是很熟。内存窗口在哪儿也不知道。那么这个问题就留给知道的人去摸索吧,至于不知道的朋友,我会在以后专门讲调试技巧的时候讲VC的一些常用于调试时观察的窗口。

 

好了,继续我们的探索。下面一个数据类型是64位整数,C99 为 C 语言扩展了新的整数类型 long long ,通常被定义成 64 位宽。但是 C 标准并没有定义具体的整数类型的宽度,只定义了 long long 的级别高于 long, long 的级别高于int, int 的级别高于 short ,short 的级别高于 char 。级别高的整数类型的宽度大于等于级别较低的整数类型。占用字节数位8字节,同样需要注意的也在上面提出了。另外根据这些需要记住的16进制数,大家可以对内存有个比以前更直观的理解了。16禁止数每一位表示4位,2位表示一个字节。比如:0xff就表示一个字节(这里只是纯观察哈)了。0xf就表示字节的低4位全是1,在二进制上为: 0000 1111。够直观吧? – -

 

再者就是浮点数,有32位和64位。浮点数在内存中看是看不出是否为浮点数的,因为跟整数的存法没有上面区别。但程序是怎么知道那是浮点数的呢?呵呵,浮点数在存放进内存的时候是通过换算之后才存入内存的,以后我们单独列出来讲浮点数的存储。大家也可以去搜索一些先了解下。另外,很多黑客也喜欢记住一些特殊的浮点数换算后存放在内存中的16进制数。对他们逆向及分析一些病毒等有很大帮助。

 

还有就是void类型,大家可能最初认识void的时候是写函数的时候,比如 void function()表示没有返回值。以后在指针那节时会讲到void类型的指针。这里先做个了解。

 

另外其它的数据类型比如,结构体类型、枚举类型、联合等这些非基本数据类型将在后面逐个介绍。还有将小类型数据合并成大数据,合并小类型数据进行一次性赋值写入或者读取,我们将在位运算和指针章节讲解。

 

最后,大家可以用sizeof分别求求这些基本类型所占用的字节数。记得这些数据类型的大小对大家很有帮助。比如以后的结构体对其问题,还有位域的使用等。以后逐一介绍。

 

问题:

3. 研究下这些基本类型如果用printf输出,在格式化字符串的时候应该怎么写?比如:

int a = 100;

printf( ”%d”, a );  int类型使用的是%d,那么其它的呢? 还有输出16进制数占8字符宽度带0x前缀的呢?

 

4. 怎么判断一个无符号32位整数是否加运算溢出呢?比如:

unsigned int count = 0×80000000;

count += count;

判断count是否会加法溢出,不会溢出才执行:count += count;





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