2026十月C语言学习记录1-平芜编程栈

2026十月C语言学习记录1

6.2.1数据类型和sizeof的用法，6.2.2除int之外的其他类型

先补充一些前提知识（同时也是“6.2.3 整数在计算机是如何表达”的内容）

6.2.1 数据类型与 sizeof 6.2.2除int外的其他数据类型

1. C语言有哪些基础数据类型？

C语言是强类型语言，变量必须先声明类型。我们写段代码，用sizeof看看它们各自占多大内存。

#include<stdio.h>intmain(){// 用 sizeof 查基础类型的大小printf("=== 1. 基础类型大小 ===\n");printf("char: %d 字节\n",sizeof(char));printf("short: %d 字节\n",sizeof(short));printf("int: %d 字节\n",sizeof(int));printf("long: %d 字节\n",sizeof(long));printf("float: %d 字节\n",sizeof(float));printf("double: %d 字节\n",sizeof(double));return0;}

代码解释：

整型家族主要分char（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（在32位系统是4字节，64位系统是8字节）。
浮点数家族有float（4字节，单精度）和double（8字节，双精度）。
你运行后会发现，在 DevC++（32位/64位 PC）下和在 STM32（32位单片机）下，int和float都是 4 字节，这是最常见的数据宽度。

2. sizeof 不仅可以量类型，还可以量变量

inta=10;doubleb=3.14;printf("\n=== 2. 变量的大小 ===\n");printf("变量 a 的大小: %d 字节\n",sizeof(a));// 相当于 sizeof(int)printf("变量 b 的大小: %d 字节\n",sizeof(b));// 相当于 sizeof(double)

代码解释：

sizeof是C语言里的一个单目运算符，不是函数。
用法很灵活：既可以写sizeof(int)，也可以写sizeof(变量名)，算出来的结果是一回事。
它的计算单位是字节。

3. 【超级易错点】sizeof 在编译时求值，不执行里面的表达式

这是考试和面试最爱考的一个坑，看代码：

inti=10;intsize=sizeof(i++);printf("\n=== 3. 易错点测试 ===\n");printf("sizeof(i++) 结果: %d\n",size);printf("执行完这行后，i 的值: %d\n",i);

代码解释：

运行结果：size的值是4，而i的值依然是 10，不是 11！
为什么？因为sizeof在程序编译阶段就已经算出了i占 4 个字节，i++这个表达式根本不会在程序运行时执行。
这是初学者极易踩的坑，记住：sizeof 的括号里，只求类型，不搞计算。

4. 小结（翁恺原话精髓）

不同数据类型占用内存不同，有符号（signed）和无符号（unsigned）的取值范围也不同。
写代码时，要养成用sizeof看类型大小的习惯，知道你的变量到底占了多少字节，这对后续理解内存和指针至关重要。
（STM32关联：以后写STM32，直接敲uint8_t、uint32_t，占几个字节不用猜，代码移植也不会出错。）

这一节的核心就一句话：计算机用有限的二进制位存数字，最高位决定正负，由此推算出最大最小值。

6.2.4 整数的范围：如何推算整数类型的所能表达的数的范围，溢出了怎么办

这一节的核心就一句话：计算机用有限的二进制位存数字，最高位决定正负，由此推算出最大最小值。

1. 先看代码，感受“溢出”是什么

#include<stdio.h>intmain(){charc=127;// char 能存的最大正数c=c+1;// 加1，超出范围printf("char 127 + 1 = %d\n",c);unsignedcharuc=255;// 无符号 char 的最大值uc=uc+1;printf("unsigned char 255 + 1 = %d\n",uc);return0;}

代码解释：

运行结果：char 127 + 1 = -128，unsigned char 255 + 1 = 0。
这就是“溢出”。127 的二进制是01111111，加1变成10000000。最高位变成1了，被计算机当成负数（补码），也就是 -128。
无符号的 255 是11111111，加1直接变成100000000，超出的1被丢掉，剩下00000000，结果是 0。

2. 如何推算范围（公式推导）

一个类型占n个字节，就是8n个二进制位（bit）。

无符号（unsigned）：没有符号位，所有位都用来存数值。
- 最小值：全0，即0。
- 最大值：全1，即2^(8n) - 1。
- 例如unsigned char（1字节）：范围0 ~ 2^8-1 = 0 ~ 255。
有符号（signed）：最高位被拿去做符号位（0正1负），剩下8n-1位存数值。
- 最大值：最高位0，后面全1，即2^(8n-1) - 1。
- 最小值：最高位1，后面全0。因为计算机用补码，所以对应的是-2^(8n-1)。
- 例如char（1字节）：范围-2^7 ~ 2^7-1 = -128 ~ 127。

3. 用代码验证类型的极限值

C语言在<limits.h>头文件中定义了各种类型的极值宏。

#include<stdio.h>#include<limits.h>intmain(){printf("=== 有符号 char ===\n");printf("最小值: %d\n",CHAR_MIN);printf("最大值: %d\n",CHAR_MAX);printf("\n=== 无符号 char ===\n");printf("最小值: %d\n",0);printf("最大值: %d\n",UCHAR_MAX);printf("\n=== int 类型 ===\n");printf("最小值: %d\n",INT_MIN);printf("最大值: %d\n",INT_MAX);return0;}

代码解释：

输出结果会显示：CHAR_MIN是 -128，CHAR_MAX是 127，UCHAR_MAX是 255。
INT_MIN是 -2147483648，INT_MAX是 2147483647。
你可以把CHAR替换成SHRT（short）、INT、LONG（long）来查其他类型。

4. 【易错点】printf 用%d打印无符号数会出问题

unsignedintu=4294967295;// 无符号 int 的最大值printf("用 %%d 打印: %d\n",u);// 结果是 -1printf("用 %%u 打印: %u\n",u);// 结果是 4294967295

代码解释：

同样是 4 个字节的11111111 11111111 11111111 11111111：
- 用%d（有符号）打印，最高位是1，计算机认为这是补码，算出是 -1。
- 用%u（无符号）打印，最高位也当数值，算出是 4294967295。
这也是为什么你在开发时，如果看到一个大正数打印出来是负数，肯定就是数据类型的符号搞错了。

小结（推算口诀）：

n 个字节 = 8n 个二进制位。
无符号：0到2^(8n) - 1。
有符号：-2^(8n-1)到2^(8n-1) - 1。
最高位是符号位，存负数用补码。
（STM32关联：ADC采集电压值用uint16_t刚刚好，因为单片机ADC是12位的，最大也就4095，用无符号类型刚好合适，用有符号反而给自己找麻烦。）

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