![c語言int的用法]( "c語言int的用法")
C 語言提供了很多整數型別（整型），這些整型的區別在於它們的取值範圍的大小，以及是否可以為負。int 是整型之一，一般被稱為整型。以後，在不產生歧義的情況下，我們把整數型別和 int 都稱為整型。下面我們來看看c語言int的用法。 1. 整型 int int 代表有符號整數，也就是說，用 int 宣告的變數可以是正數，可以是負數，也可以是零，但是隻能是整數。標準規定 int 的最小取值範圍是 -32767 到 32767。int 的取值範圍因機器而異，但是一定要大於或者等於 -32767 到 32767。一般來說，int 佔用一個字的記憶體空間。因此，字長為 16 位（Bit）的舊式 IBM 相容機使用 16 位來儲存整型 int ，取值範圍是 -32768 到 32767 。目前的個人
電腦一般都是 32 位字長的，這些電腦中，int 一般也是 32 位的，取值範圍是 -2147483648 到 2147483647。對於使用 64 位 CPU 的電腦，使用更多位儲存 int 也是很自然的事情，取值範圍當然也會更大。 2. 宣告 int 型別的變數 正如我們在以前的教程裡看到的那樣，int 用於宣告整型變數：以 int 打頭，後面跟著變數的名字，最後以分號（;）結束。例如： int erns; /* 宣告一個變數 */ /* 注意：一定要用逗號（,），不能用分號（;）*/ int hogs, cows, goats; /* 宣告三個變數 */ 以上宣告建立了變數，但是沒有給它們提供“值（value）”。在前面的教程中，我們已經用了兩種方法使變數獲得“值”。一種是賦值：cows = 500; 。另一種是使用 scanf 函式：scanf( "%d", &goats ); 。下面我們來學習第三種方法。 3. 初始化變數 初始化變數是指給變數賦初值：宣告變數的時候，在變數名的後面寫上等號（=），然後寫下你希望賦予變數的“值”。例如： int hogs = 21; int cows = 32, goats = 14; int dogs, cats = 94; 以上宣告建立了變數，並且為這些變數分配了空間，同時也賦了初值。注意，第三行中只有 cats 被初始化為 94，而 dogs 沒有被初始化！如下圖： 4. int 常量 上面的例子中，21、32、14，以及 94 都是整數常量。C 語言中，整數常量的預設型別是 int。如果整數常量的大小超過了 int 的取值範圍，那麼編譯器將會把這個整數常量當作 long int 型別來處理，這個我們後面還會講到。21、32、14 和 94 都在 int 的取值範圍之內，因此它們都是 int 常量。 5. 輸出 int 型資料 我們可以用 printf 函式來輸出 int 型資料。正如我們在前面的教程中看到的那樣，佔位符 %d 代表輸出的是 int 型資料，它告訴 printf 函式在什麼地方輸出相應的 int 型資料。%d 也被稱為格式限定符（format specifier），因為它指定了 printf 函式應該使用什麼形式來輸出資料。printf 函式的第一個引數只能是字串，這個字串被稱為格式串（format string）。格式串中有多少個 %d，我們就應該相應地提供多少個 int 型引數給 printf 函式。int 型引數可以是 int 型變數，int 型常量，以及結果為 int 型的表示式等。例如： int year = 2005; /* year 是 int 型變數 */ printf( "Today is %d-%d-%d ", year, 9, 20 + 9 ); /* 20 + 9 是加法表示式 */ 保證格式限定符的數目和引數數目一致是我們的責任，編譯器不負責捕捉這種錯誤！例如： #include <stdio.h> int main(void) { int ten = 10, two = 2; printf("%d minus %d is %d ", ten ); /* 少寫了兩個引數 */ getchar(); /* 等待使用者按回車 */ return 0; } 這個程式可以通過編譯，但是執行結果將會出乎意料，因為我們少寫了兩個引數。標準規定，如果格式限定符的數目大於引數數目，則 printf 函式的行為是未定義的；如果引數數目大於格式限定符的數目，則多餘的引數會被忽略。 6. 八進位制（octal）和十六進位制（hexadecimal） C 語言中，整數常量預設是十進位制（decimal）整數。通過在整數常量前面加上特定的字首，可以把它設定為八進位制或者十六進位制整數。字首 0x 或者 0X 把整數常量設定為十六進位制整數。注意，是數字 0 ，而不是字母 O ，別搞錯了哦！例如：十進位制的 16 用十六進位制來表示是 0x10 或者 0X10 。在整數常量前面加上字首 0 ，表示它是八進位制整數。注意，是數字 0 ，而不是字母 O 。例如：十進位制的 16 表示為八進位制就是 020 。 7. 以八進位制或者十六進位制形式輸出資料 使用格式限定符 %o 可以以八進位制的形式輸出整數。注意，是小寫字母 o ，不是數字 0 。使用 %x 或者 %X 可以以十六進位制的形式輸出整數。小寫 x 表示輸出使用小寫字母，大寫 X 表示輸出使用大寫字母。使用 %#o，%#x 或者 %#X，得到的輸出將包括字首 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; } 這個程式的輸出是： dec = 200; octal = 310; hex = c8; HEX = C8 dec = 200; octal = 0310; hex = 0xc8; HEX = 0XC8 1. 其它整數型別 int 是 C 語言的基本整數型別，可以滿足我們處理一般資料的需求。C 語言還提供了四個可以修飾 int 的關鍵字：short、long、signed，以及 unsigned。利用這四個關鍵字，C 語言標準定義了以下整數型別： 1) short int（可簡寫為 short），和 int 一樣，也是有符號整數 2) long int（簡寫：long），有符號整數 3) long long int（簡寫：long long），C99 標準新增的型別， 有符號整數 4) unsigned int（簡寫：unsigned），無符號整數，不能表示負數 5) unsigned long int（簡寫：unsigned long），無符號整數， 不能表示負數 6) unsigned short int（簡寫：unsigned short），無符號整數， 不能表示負數 7) unsigned long long int（簡寫：unsigned long long）， C99 新增的型別，無符號整數 8) 所有沒有標明 unsigned 的整數型別預設都是有符號整數。 在這些整數型別前面加上 signed 可以使讀者更清楚地知道 這些是有符號整數，儘管有沒有 signed 都表示有符號整數。 例如：signed int 等同於 int 。 一般我們把 short 稱為短整型，把 long 稱為長整型，把 long long 稱為超長整型，把 int 稱為整型。unsigned 打頭的那些整數型別統稱為無符號整型。例如：我們稱 unsigned short 為無符號短整型。以此類推。 2. 宣告方式 這些整數型別的宣告方式與 int 型別的宣告方式一樣。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 */ 如果您的編譯器不支援 C99 標準，那就不能使用 long long 和 unsigned long long。 3. 取值範圍（表示範圍） 標準也規定了這些整數型別的最小取值範圍。short 的最小表示範圍和 int 一樣，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。類似地，2 的 20 次方記作 2^20 ，以此類推。注意：C 語言中 2^15 並不表示 2 的 15 次方，為了書寫方便，我們姑且這麼表示。long 的最小取值範圍是 -2147483647 到 2147483647 。也就是 -(2^31 - 1) 到 (2^31 - 1) 。unsigned short的最小表示範圍和unsigned int 一樣，都是 0 到 65535（2^16 - 1）。unsigned long 的最小取值範圍是 0 到 4294967295（2^32 - 1）。long long的最小取值範圍是 -9223372036854775807（-(2^63 - 1)）到 9223372036854775807（2^63 - 1）；unsigned long long 是 0 到 18446744073709551615（2^64 - 1）。 標準規定，int 的表示範圍不能小於 short 的表示範圍，long 的表示範圍不能小於 int 的表示範圍。這就是說 short 型變數佔用的空間可能比 int 型變數少，而 long 型變數佔用的空間可能比 int 型變數多。16 位（bit）的計算機中，int 和 short 一般都是 16 位，而 long 是 32位；32位的計算機中，short一般是 16 位，而long和int是 32位。TC2（16位的編譯器）中，int是16位的；而 Dev-C++（32 位的編譯器）中，int 是 32 位的。 使用 unsigned int 宣告的變數只能表示非負整數（0 和正整數）。如果 int 是 16 位的話，那麼 unsigned int 的表示範圍是 0 到 65535（2^16 - 1）。這是因為 unsigned 不需要符號位，可以把 16 個位全都用於表示整數。而 int 需要一個位作為符號位，用於表示
正負，只有 15 個位用於表示整數。 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。具體某個編譯器到底使用多少位來表示這些型別，我們可以用運算子 sizeof 來獲取。例如： printf( "%lu ", (unsigned long)sizeof(int) * 8 ); /* 輸出 int 的位數 */ printf( "%zu ", sizeof(short) * 8 ); /* 輸出 short 的位數 */ sizeof 運算子返回其運算元佔用空間的大小，以位元組（Byte）為單位。注意，C 定義位元組的大小為 char 型別的大小。char 通常是 8 位（bit）的，當然也可以更大。這裡我們假設 char 是 8 位的。點選檢視 char 型別詳細介紹 sizeof 的用法我們以後會講到，現在只要有個印象就好了。第二句中的 %zu 是 C99 特有的，如果您的編譯器不支援 C99（
準確地說，應該是如果您的編譯器使用的庫函式不支援 C99），執行結果將會出錯。 4. 整數型別的選擇 如果您要處理的只是非負整數，那麼應該優先使用 unsigned 打頭的那些整數型別。如果您要處理的整數超出了 int 所能表示的範圍，並且您的編譯器中，long 的表示範圍比 int 大，那就使用 long。不過，若非必要，儘量不要用 long，因為它可能會降低程式執行效率。有一點要注意：如果您的編譯器中，long 和 int 都是 32 位的，並且您需要使用 32 位整數，那麼應該用 long，而不要用 int。只有這樣，我們的程式才可以安全地移植到 16 位的計算機，因為 16 位的計算機中，int 一般也是 16 位的。類似地，如果您需要使用 64 位整數，那就用 long long。如果 int 是 32 位的話，那麼使用 short 可以節省空間，不過您得確保您要處理的整數不會超出 short 的表示範圍。這種“節省”對記憶體大的計算機來說，是沒什麼意義的。 5. long 型常量和 long long 型常量 一般來說，整數常量是被當作 int 型別來儲存的。如果我們使用的整數常量超出了 int 的表示範圍，C 語言規定編譯器自動使用 unsigned int 來處理這個常量。如果 unsigned 也不足以表示這個常量的話，編譯器就會用 long。如果還表示不了的話，那就依次用 unsigned long，long long，unsigned long long。如果 unsigned long long 也表示不了，那麼編譯器就沒轍了。注意：long long 和 unsigned long long 是 C99 特有的。例如：如果 int 是 16 位的話，它就表示不了常量 1000000。編譯器會使用 long 來處理這個常量，因為 unsigned int 也表示不了 1000000 。 同樣，十六進位制和八進位制整數常量通常也是被作為 int 來處理。但是，當我們使用的常量超出了 int 的表示範圍後，編譯器會依次使用unsigned int，long，unsigned long，long long 和 unsigned long long。直到所使用的型別足以表示那個常量為止。 有時，我們使用的是較小的常量，但是我們希望這個常量被當作 long 來處理，這就需要在這個常量後面加上字尾 l（小寫字母 l）或者 L（大寫字母 L）。我們應該避免使用 l ，因為 l 容易和數字 1 混淆。例如：整數常量 7 是被作為 int 來處理的，但整數常量 7L（或者 7l）是被作為 long 來處理的。類似地，在整數常量後面加上字尾 ll 或者 LL ，這個常量就會被當作 long long 來處理。例如：3LL 。如果想使用無符號整數常量的話，還要配合使用字尾 u 或者 U 。例如：2u，3U，4Lu，5ul，6LU，7LLU，8Ull，9uLL 。 這些字尾也可以用於十六進位制和八進位制整數常量。例如：020L，010LL，0x30uL，0x40ull 。 1. 輸出各種整數型別的變數 輸出不同型別的整數，需要使用不用的格式限定符。輸出 unsigned int 型別的整數，要用 %u 。輸出 long ，要用 %ld；如果要以十六進位制或者八進位制形式輸出，那就用 %lx（或者%lX）或者 %lo。注意：雖然整數常量的字尾使用大寫或者小寫英文字母都沒關係，但是它們格式限定符必須使用小寫！如果我們要輸出 short 型別的整數，可以在 %d 中間加上字首 h，也就是%hd；同理，%ho 和 %hx（或者 %hX ）分別表示以八進位制或十六進位制形式輸出。字首 h 和 l 可以和 u 組合，表示輸出無符號整數。例如：%lu 表示輸出 unsigned long 型別的整數；%hu 表示輸出unsigned short型別的整數。如果您的編譯器支援C99，可以使用 %lld 和 %llu 分別表示輸出 long long 和 unsigned long long 。下面我們來看一個輸出各種型別整數的程式： #include <stdio.h> int main(void) { unsigned int un = 3000000000; /* 我使用的編譯器 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++ 編譯執行這個程式輸出結果如下： un = 3000000000 and not -1294967296 end = 200 and 200 big = 65537 and not 1 Press ENTER to quit... 這個程式表明，錯誤使用格式限定符會導致意想不到的輸出。首先，錯誤使用 %d 來做無符號整型變數 un 的格式限定符，導致輸出的是負數。這是因為我的計算機使用相同的二進位制形式來表示 3000000000 和 -129496296 ，而計算機只認識二進位制。所以，如果我們使用 %u 告訴 printf 輸出無符號整數，輸出的就是 3000000000；如果我們誤用了 %d，那麼輸出的就是一個負數。不過，如果我們把程式碼中的 3000000000 改成 96 的話，輸出就不會出現異常。因為 96 沒有超出 int 的表示範圍。 然後，對於第二個 printf，無論我們使用 %hd 還是 %d，輸出的結果都是一樣的。這是因為 C 語言標準規定，當 short 型別值傳遞給函式時，要自動轉化成 int 型別值。之所以轉化成 int，是因為 int 被設計為計算機處理效率最高的整數型別。所以，對於 short 和 int 大小不同的計算機來說，把變數 end 轉化成 int 型別再傳遞給函式，速度更快。如此說來，h 好像沒有存在意義。其實不然。我們可以用 %hd 來看看較大的整數型別被截斷成 short 型別的時候會是什麼樣的。 而第三個 printf，由於誤用 %hd，導致輸出是 1。這是因為，如果 long 是 32 位的話，65537 的二進位制形式便是 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0001，而 %hd 命令 printf 輸出 short 型別的值，從而導致 printf 只處理 16 位資料（假設 short 是 16 位的），最終導致輸出 1。 在前面的教程裡，我們說過，保證格式限定符的數目和引數數目一致是我們的責任。同樣，保證格式限定符的型別和引數型別一致也是我們的責任！正如上面所說的那樣，錯誤使用格式限定符會導致意想不到的輸出！標準規定，如果任意引數和與其對應的格式限定符型別不一致，則 printf 的行為是未定義的；如果格式限定符本身就是非法的，則 printf 的行為也是未定義的。 2. 整數溢位 首先請看以下程式： #include <stdio.h> int main(void) { /* 32 位 int 表示範圍的上限和下限 */ 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++ 編譯執行這個程式輸出結果如下： 2147483647 -2147483648 -2147483648 2147483647 4294967295 0 1 0 4294967295 Press ENTER to quit... 本例中，i+1 是負數，j-1 是正數，k+1 是 0，l-1 是 4294967295 。這是因為加減運算過後，它們的值超出了它們對應的那種整數型別的表示範圍，我們把這種現象稱為溢位。 unsigned int 型變數的值如果超過了上限，就會返回 0，然後從 0 開始增大。如果低於下限，那麼就會到達 unsigned 型的上限，然後從上限開始減小。就好像一個人繞著跑道跑步一樣，繞了一圈，又返回出發點。一般，int 型變數溢位的話，會變成負數，或者正數。 對於 unsigned 型別的整數，它們溢位時的情況一定和上面描述的一樣，這是標準規定的。但是標準並沒有規定有符號整數溢位時會出現什麼情況。這裡描述的有符號整數溢位時出現的情況是最常見的，但是在別的計算機，使用別的編譯器，也可能出現不同的情況。
