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數據類型 (C語言)

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C語言中,數據類型可以分為兩類:基礎數據類型和複合數據類型。

基礎數據類型

注意:以下是典型的數據位長和範圍。編譯器可能使用不同的數據位長和範圍。請參考具體的參考。

在標準頭文件limits.hfloat.h中說明了基礎數據的長度。float,double和long double的範圍就是在IEEE 754標準中提及的典型數據。另外,C99添加了新的複數類型,C11添加了原子類型,它們不在本條目討論範圍內。關於這些類型的具體含義和部分細節,參見資料類型,最後一列寫出了這些類型在硬件層面的類型(x86&x86_64實現)

更多信息 關鍵字, 位元組(字節) ...

註:粗體為C99所新增的類型。

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複合數據類型

在C語言中,複合數據類型可分為三類:結構、聯合和枚舉。在現代C語言中,聯合和枚舉的使用頻率已逐漸減少。

結構

結構(structure variable)允許構造由多個基礎數據類型組合而成的複雜結構[2]。結構為面向對象編程的藍本。以下示例通過結構和結構體裡的指針實現了二叉樹結構:

typedef struct Bintree {
    int data;
    struct bintree *lchild; // left child of the node
    struct bintree *rchild; // right child of the node
} bintree; // 自定义 bintree 类型

為結構定義變量時通常會用到動態內存分配

#define mktree() (bintree *)malloc(sizeof(bintree)) // 分配该结构所需的内存单元数量
bintree *tree;
tree = mktree(); // 分配到 tree 指针
tree->data = 1;
tree->lchild = mktree();
...

由於C語言不具備自動垃圾收集(Garbage Collection)功能,使用完畢後調用free(treePtr)來釋放之前通過malloc(size)分配的內存。詳見這裡。 在C99標準中,還添加了名為伸縮型數組成員的特性[3],關於此特性的內容超出了該條目的介紹範圍,若需了解更多信息可參見文檔或其它材料。

聯合

聯合(union)與結構相類似,但不同的是,聯合在某一特定時刻只有最後被使用的成員的值是確定的,因此一個聯合只使用所有成員中所占空間最大的成員所使用的內存。然而,一些編譯器可以通過編譯參數或#pragma的方式強制聯合使用與所有成員所占儲存空間的和相等的儲存空間,在這種情況下,除最後被使用的成員外,其餘成員的值是未定義的[2]。以下給出了聯合的一個聲明:

union foo{
    int bar;
    double foobar;
};

foo.bar = 8;
foo.foobar = 3.14;

在這個例子中,假設使用32位平台編譯,一個double變量占8字節,一個int變量占2字節(由上表得),則該聯合所占大小即為double類型的大小——8字節。在這段程序執行完畢後,foo.bar的值是未定義的,而foo.foobar的值為3.14。

枚舉

枚舉(enumerated type)用來聲明一組整數常量。默認情況下,枚舉聲明格式為enum type {value1,value2,...,valuen};此時value1,value2分別為0,1,直到n-1。事實上,枚舉類型在C語言實現中是以int類型儲存的[2]。以下是枚舉的一個聲明:

enum a { b , c , d };

在此之後,便可以以如下方式使用:

enum a foo;
foo = b;
if(foo != c) //等同于if(foo != 1)
{
    do_something();
}

而此時的b,c,d分別為0,1,2。 另外,也可以手動為枚舉列表中的常量賦值。下面是一個例子:

enum colour {red = 100,blue = 700,yellow = 200};

則此時red,blue,yellow的值分別為100,700,200.

需要注意的是,枚舉在C和C++中所表現的行為有一些細微的差異。參見C與C++的兼容性

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參考文獻

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