C语言整数类型（含取值范围和长度）

C语言支持 5 种带符号的整数类型。其中大多数整数类型具有多个同义词，见表1。 

对于表1列出来的 5 种带符号整数类型，它们每个都有对应的无符号类型。与带符号类型相比，对应的无符号类型内存大小相同，对齐方式（alignment）也相同。换句话说，如果编译器将 signed int 对象对齐到偶数地址上，则 unsigned int 对象也对齐到偶数地址。表2列出了无符号类型。

C99 引入了无符号整数类型 _Bool 用来表示布尔值。布尔值真（true）被定义为 1，假（false）被定义为成 0。如果程序中包含 stdbool.h 头文件，也可以使用标识符 bool、true 以及 false，这是 C++ 程序员相当熟悉的三个关键字。宏 bool 是 _Bool 类型的同义字，但 true 和 false 是符号常量，它们的值分别为 1 和 0。

char 类型也是一个标准的整数类型。但是，仅有一个单词的类型名称 char，既可以是 signed char 的同义词，又可以是 unsigned char 的同义词，这由编译器决定。因为这是由所采用的实现版本自行选择的，所以严格地说，char、signed char和unsigned char 是三种不同的数据类型。

如果程序会用到的 char 值包括小于 0 或大于 127 的情况，则应该使用 signed char 或者 unsigned char，而不是 char。

可以对字符变量做算术操作。由程序自身决定是否将 char 变量的值解释为字符码或其他东西。例如，下面的小程序将属于 char 类型的 ch 变量，既看成一个整数又看成一个字符，不过是在不同时刻：

char ch= 'A';                  // 数据类型为char的变量
printf("The character %c has the character code %d.\n", ch, ch);
for ( ; ch <= 'Z' ; ++ch )
    printf("%2c", ch);

在 printf() 语句中，ch 先被视为一个字符以获得显示，然后被视为该字符的整数编码。同样，for 循环在执行 ++ch 的时候将 ch 视为整数，在执行 printf() 的时候，将 ch 视为字符。在使用 7 位 ASCII 码或者扩展 ASCII 码的系统中，上述程序代码将输出以下内容：

各种类型的长度和取值范围

char 类型的值占用一个字节（换句话说，sizeof（char）总是等于1），并且 1 个字节至少是 8 位长。基本字符集中的每个字符都可以作为一个正整数值以 char 对象表示。

对于其他标准类型，C语言只定义了其最小的存储空间：

• short 类型至少占用 2 个字节；
• long 类型至少占用 4 个字节；
• 而 long long 类型至少占用 8 个字节。

此外，虽然整数类型实际所占用的空间可能大于它们的最小空间，但是不同类型的空间大小一定遵循以下次序：

int 类型是最适应计算机系统架构的整数类型，它具有和 CPU 寄存器相对应的空间大小和位格式。

表3列出了标准整数类型的存储空间大小和值范围。 

在下面的示例中，如果系统运行平台是32位，则int类型的iIndex和iLimit变量分别占用4个字节：

int iIndex,         // 定义两个int变量
    iLimit= 1000;        // 初始化第二个

利用 sizeof 运算符，可以获取一个数据类型或变量的空间大小。表达式 sizeof（type）输出指定类型的大小；sizeof expression 输出指定表达式类型的大小。输出结果是类型为 size_t 的一组字节。如果操作数是一个表达式，则输出结果是该表达式的类型。

size_t 类型作为一个无符号整数类型（如 unsigned long）定义在头文件 stddef.h、stdio.h，以及其他头文件中。

在上述示例中，sizeof(int) 的值会和 sizeof(iIndex)一样（都是4）。sizeof(iIndex) 的圆括号可以去掉，因为 iIndex 是一个表达式，不是一个类型。

可以在头文件 limits.h 中找到所采用编译器中整数类型的取值范围，它们定义为宏，例如宏 INT_MIN、INT_MAX 和 UINT_MAX 等。下面的程序使用这些宏来显示 char 和 int 类型的最小值和最大值。

例1：char和int类型的取值范围

#include <rstdio.h>
#include <limits.h>  // 该文件包含了CHAR_MIN、INT_MIN等宏
int main()
{
    printf("Storage sizes and value ranges of the types char and int\n\n")；
    printf("The type char is %s.\n\n", CHAR_MIN<0? "signed":"unsigned")；

    printf(" Type Size (in bytes)   Minimum             Maximum\n"
       　"--------------------------------------------------\n");
    printf("char %8zu %20d %15d\n", sizeof(char), CHAR_MIN, CHAR_MAX );
    printf("int %8zu %20d %15d\n",  sizeof(int), INT_MIN, INT_MAX );
    return 0;
}

在标准头文件中定义的整数类型

标准库的头文件针对特定用途定义了很多整数类型，例如用来显示宽字符的 wchar_t 类型。这些类型是 typedef 名称，它们是标准整数类型的同义词。

类型 ptrdiff_t、size_t 和 wchar_t 定义在头文件 stddef.h 中（以及其他头文件中）；类型 char16_t 和 char32_t 定义在头文件 uchar.h 中。为了特殊需要，指定位长度的整数类型（带符号和无符号变量）定义在头文件 stdint.h 中。

此外，头文件 stdint.h 也为标准库中的所有整数类型可显示的最大值与最小值定义了宏。例如，SIZE_MAX 等于可以在 size_t 类型变量中存储的最大值。