c語言int的用法

　　C 語言提供了很多整數(shù)類型（整型），這些整型的區(qū)別在于它們的取值范圍的大小，以及是否可以為負。int 是整型之一，一般被稱為整型。以后，在不產(chǎn)生歧義的情況下，我們把整數(shù)類型和 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(shù)，也就是說，用 int 聲明的變量可以是正數(shù)，可以是負數(shù)，也可以是零，但是只能是整數(shù)。標準規(guī)定 int 的最小取值范圍是 -32767 到 32767。int 的取值范圍因機器而異，但是一定要大于或者等于 -32767 到 32767。一般來說，int 占用一個字的內(nèi)存空間。因此，字長為 16 位（Bit）的舊式 IBM 兼容機使用 16 位來儲存整型 int ，取值范圍是

　　-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，取值范圍是 -2147483648 到 2147483647。對于使用 64 位 CPU 的電腦，使用更多位儲存 int 也是很自然的事情，取值范圍當然也會更大。

　　2. 聲明 int 類型的變量

　　正如我們在以前的教程里看到的那樣，int 用于聲明整型變量：以 int 打頭，后面跟著變量的名字，最后以分號（;）結(jié)束。例如：

　　int erns; /* 聲明一個變量 */

　　/* 注意：一定要用逗號（,），不能用分號（;）*/

　　int hogs, cows, goats; /* 聲明三個變量 */

　　以上聲明創(chuàng)建了變量，但是沒有給它們提供“值（value）”。在前面的教程中，我們已經(jīng)用了兩種方法使變量獲得“值”。一種是賦值：cows = 500; 。另一種是使用 scanf 函數(shù)：scanf( "%d", &goats ); 。下面我們來學習第三種方法。

　　3. 初始化變量

　　初始化變量是指給變量賦初值：聲明變量的時候，在變量名的后面寫上等號（=），然后寫下你希望賦予變量的“值”。例如：

　　int hogs = 21;

　　int cows = 32, goats = 14;

　　int dogs, cats = 94;

　　以上聲明創(chuàng)建了變量，并且為這些變量分配了空間，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(shù)常量。C 語言中，整數(shù)常量的默認類型是 int。如果整數(shù)常量的大小超過了 int 的取值范圍，那么編譯器將會把這個整數(shù)常量當作 long int 類型來處理，這個我們后面還會講到。21、32、14 和 94 都在 int 的取值范圍之內(nèi)，因此它們都是 int 常量。

　　5. 輸出 int 型數(shù)據(jù)

　　我們可以用 printf 函數(shù)來輸出 int 型數(shù)據(jù)。正如我們在前面的教程中看到的那樣，占位符 %d 代表輸出的是 int 型數(shù)據(jù)，它告訴 printf 函數(shù)在什么地方輸出相應的 int 型數(shù)據(jù)。%d 也被稱為格式限定符（format specifier），因為它指定了 printf 函數(shù)應該使用什么形式來輸出數(shù)據(jù)。printf 函數(shù)的第一個參數(shù)只能是字符串，這個字符串被稱為格式串（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 型參數(shù)給 printf 函數(shù)。int 型參數(shù)可以是 int 型變量，int 型常量，以及結(jié)果為 int 型的表達式等。例如：

　　int year = 2005; /* year 是 int 型變量 */

　　printf( "Today is %d-%d-%d ", year, 9, 20 + 9 ); /* 20 + 9 是加法表達式 */

　　保證格式限定符的數(shù)目和參數(shù)數(shù)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 ); /* 少寫了兩個參數(shù) */

　　getchar(); /* 等待用戶按回車 */

　　return 0;

　　}

　　這個程序可以通過編譯，但是運行結(jié)果將會出乎意料，因為我們少寫了兩個參數(shù)。標準規(guī)定，如果格式限定符的數(shù)目大于參數(shù)數(shù)目，則 printf 函數(shù)的行為是未定義的；如果參數(shù)數(shù)目大于格式限定符的數(shù)目，則多余的參數(shù)會被忽略。

　　6. 八進制（octal）和十六進制（hexadecimal）

　　C 語言中，整數(shù)常量默認是十進制（decimal）整數(shù)。通過在整數(shù)常量前面加上特定的前綴，可以把它設定為八進制或者十六進制整數(shù)。前綴 0x 或者 0X 把整數(shù)常量設定為十六進制整數(shù)。注意，是數(shù)字 0 ，而不是字母 O ，別搞錯了哦！例如：十進制的 16 用十六進制來表示是 0x10 或者 0X10 。在整數(shù)常量前面加上前綴 0 ，表示它是八進制整數(shù)。注意，是數(shù)字 0 ，而不是字母 O 。例如：十進制的 16 表示為八進制就是 020 。

　　7. 以八進制或者十六進制形式輸出數(shù)據(jù)

　　使用格式限定符 %o 可以以八進制的形式輸出整數(shù)。注意，是小寫字母 o ，不是數(shù)字 0 。使用 %x 或者 %X 可以以十六進制的形式輸出整數(shù)。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，得到的輸出將包括前綴 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;

　　}

　　這個程序的輸出是：

　　dec = 200; octal = 310; hex = c8; HEX = C8

　　dec = 200; octal = 0310; hex = 0xc8; HEX = 0XC8

　　1. 其它整數(shù)類型

　　int 是 C 語言的基本整數(shù)類型，可以滿足我們處理一般數(shù)據(jù)的需求。C 語言還提供了四個可以修飾 int 的關(guān)鍵字：short、long、signed，以及 unsigned。利用這四個關(guān)鍵字，C 語言標準定義了以下整數(shù)類型：

　　1) short int（可簡寫為 short），和 int 一樣，也是有符號整數(shù)

　　2) long int（簡寫：long），有符號整數(shù)

　　3) long long int（簡寫：long long），C99 標準添加的類型，

　　有符號整數(shù)

　　4) unsigned int（簡寫：unsigned），無符號整數(shù)，不能表示負數(shù)

　　5) unsigned long int（簡寫：unsigned long），無符號整數(shù)，

　　不能表示負數(shù)

　　6) unsigned short int（簡寫：unsigned short），無符號整數(shù)，

　　不能表示負數(shù)

　　7) unsigned long long int（簡寫：unsigned long long），

　　C99 添加的類型，無符號整數(shù)

　　8) 所有沒有標明 unsigned 的整數(shù)類型默認都是有符號整數(shù)。

　　在這些整數(shù)類型前面加上 signed 可以使讀者更清楚地知道

　　這些是有符號整數(shù)，盡管有沒有 signed 都表示有符號整數(shù)。

　　例如：signed int 等同于 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(shù)類型統(tǒng)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. 聲明方式

　　這些整數(shù)類型的聲明方式與 int 類型的聲明方式一樣。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持 C99 標準，那就不能使用 long long 和 unsigned long long。

　　3. 取值范圍（表示范圍）

　　標準也規(guī)定了這些整數(shù)類型的最小取值范圍。short 的最小表示范圍和 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 并不表示 2 的 15 次方，為了書寫方便，我們姑且這么表示。long 的最小取值范圍是 -2147483647 到 2147483647 。也就是 -(2^31 - 1) 到 (2^31 - 1) 。unsigned short的最小表示范圍和unsigned int 一樣，都是 0 到 65535（2^16 - 1）。unsigned long 的最小取值范圍是 0 到 4294967295（2^32 - 1）。long long的最小取值范圍是 -9223372036854775807（-(2^63 - 1)）到 9223372036854775807（2^63 - 1）；unsigned long long 是 0 到 18446744073709551615（2^64 - 1）。

　　標準規(guī)定，int 的表示范圍不能小于 short 的表示范圍，long 的表示范圍不能小于 int 的表示范圍。這就是說 short 型變量占用的空間可能比 int 型變量少，而 long 型變量占用的空間可能比 int 型變量多。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 聲明的變量只能表示非負整數(shù)（0 和正整數(shù)）。如果 int 是 16 位的話，那么 unsigned int 的表示范圍是 0 到 65535（2^16 - 1）。這是因為 unsigned 不需要符號位，可以把 16 個位全都用于表示整數(shù)。而 int 需要一個位作為符號位，用于表示正負，只有 15 個位用于表示整數(shù)。

　　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類型，我們可以用運算符 sizeof 來獲取。例如：

　　printf( "%lu ", (unsigned long)sizeof(int) * 8 ); /* 輸出 int 的位數(shù) */

　　printf( "%zu ", sizeof(short) * 8 ); /* 輸出 short 的位數(shù) */

　　sizeof 運算符返回其操作數(shù)占用空間的大小，以字節(jié)（Byte）為單位。注意，C 定義字節(jié)的大小為 char 類型的大小。char 通常是 8 位（bit）的，當然也可以更大。這里我們假設 char 是 8 位的。點擊查看 char 類型詳細介紹

　　sizeof 的用法我們以后會講到，現(xiàn)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持 C99（準確地說，應該是如果您的編譯器使用的庫函數(shù)不支持 C99），運行結(jié)果將會出錯。

　　4. 整數(shù)類型的選擇

　　如果您要處理的只是非負整數(shù)，那么應該優(yōu)先使用 unsigned 打頭的那些整數(shù)類型。如果您要處理的整數(shù)超出了 int 所能表示的范圍，并且您的編譯器中，long 的表示范圍比 int 大，那就使用 long。不過，若非必要，盡量不要用 long，因為它可能會降低程序運行效率。有一點要注意：如果您的編譯器中，long 和 int 都是 32 位的，并且您需要使用 32 位整數(shù)，那么應該用 long，而不要用 int。只有這樣，我們的程序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(shù)，那就用 long long。如果 int 是 32 位的話，那么使用 short 可以節(jié)省空間，不過您得確保您要處理的整數(shù)不會超出 short 的表示范圍。這種“節(jié)省”對內(nèi)存大的計算機來說，是沒什么意義的。

　　5. long 型常量和 long long 型常量

　　一般來說，整數(shù)常量是被當作 int 類型來存儲的。如果我們使用的整數(shù)常量超出了 int 的表示范圍，C 語言規(guī)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，那么編譯器就沒轍了。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，十六進制和八進制整數(shù)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 的表示范圍后，編譯器會依次使用unsigned int，long，unsigned long，long long 和 unsigned long long。直到所使用的類型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后面加上后綴 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(shù)字 1 混淆。例如：整數(shù)常量 7 是被作為 int 來處理的，但整數(shù)常量 7L（或者 7l）是被作為 long 來處理的。類似地，在整數(shù)常量后面加上后綴 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(shù)常量的話，還要配合使用后綴 u 或者 U 。例如：2u，3U，4Lu，5ul，6LU，7LLU，8Ull，9uLL 。

　　這些后綴也可以用于十六進制和八進制整數(shù)常量。例如：020L，010LL，0x30uL，0x40ull 。

　　1. 輸出各種整數(shù)類型的變量

　　輸出不同類型的整數(shù)，需要使用不用的格式限定符。輸出 unsigned int 類型的整數(shù)，要用 %u 。輸出 long ，要用 %ld；如果要以十六進制或者八進制形式輸出，那就用 %lx（或者%lX）或者 %lo。注意：雖然整數(shù)常量的后綴使用大寫或者小寫英文字母都沒關(guān)系，但是它們格式限定符必須使用小寫！如果我們要輸出 short 類型的整數(shù)，可以在 %d 中間加上前綴 h，也就是%hd；同理，%ho 和 %hx（或者 %hX ）分別表示以八進制或十六進制形式輸出。前綴 h 和 l 可以和 u 組合，表示輸出無符號整數(shù)。例如：%lu 表示輸出 unsigned long 類型的整數(shù)；%hu 表示輸出unsigned short類型的整數(shù)。如果您的編譯器支持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類型整數(shù)的程序：

　　#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++ 編譯運行這個程序輸出結(jié)果如下：

　　un = 3000000000 and not -1294967296

　　end = 200 and 200

　　big = 65537 and not 1

　　Press ENTER to quit...

　　這個程序表明，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 來做無符號整型變量 un 的格式限定符，導致輸出的是負數(shù)。這是因為我的計算機使用相同的二進制形式來表示 3000000000 和 -129496296 ，而計算機只認識二進制。所以，如果我們使用 %u 告訴 printf 輸出無符號整數(shù)，輸出的就是 3000000000；如果我們誤用了 %d，那么輸出的就是一個負數(shù)。不過，如果我們把代碼中的 3000000000 改成 96 的話，輸出就不會出現(xiàn)異常。因為 96 沒有超出 int 的表示范圍。

　　然后，對于第二個 printf，無論我們使用 %hd 還是 %d，輸出的結(jié)果都是一樣的。這是因為 C 語言標準規(guī)定，當 short 類型值傳遞給函數(shù)時，要自動轉(zhuǎn)化成 int 類型值。之所以轉(zhuǎn)化成 int，是因為 int 被設計為計算機處理效率最高的整數(shù)類型。所以，對于 short 和 int 大小不同的計算機來說，把變量 end 轉(zhuǎn)化成 int 類型再傳遞給函數(shù)，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(shù)類型被截斷成 short 類型的時候會是什么樣的。

　　而第三個 printf，由于誤用 %hd，導致輸出是 1。這是因為，如果 long 是 32 位的話，65537 的二進制形式便是 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0001，而 %hd 命令 printf 輸出 short 類型的值，從而導致 printf 只處理 16 位數(shù)據(jù)（假設 short 是 16 位的），最終導致輸出 1。

　　在前面的教程里，我們說過，保證格式限定符的數(shù)目和參數(shù)數(shù)目一致是我們的責任。同樣，保證格式限定符的類型和參數(shù)類型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(guī)定，如果任意參數(shù)和與其對應的格式限定符類型不一致，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(shù)溢出

　　首先請看以下程序：

　　#include <stdio.h>

　　int main(void)

　　{

　　/* 32 位 int 表示范圍的上限和下限 */

　　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++ 編譯運行這個程序輸出結(jié)果如下：

　　2147483647 -2147483648 -2147483648 2147483647

　　4294967295 0 1 0 4294967295

　　Press ENTER to quit...

　　本例中，i+1 是負數(shù)，j-1 是正數(shù)，k+1 是 0，l-1 是 4294967295 。這是因為加減運算過后，它們的值超出了它們對應的那種整數(shù)類型的表示范圍，我們把這種現(xiàn)象稱為溢出。

　　unsigned int 型變量的值如果超過了上限，就會返回 0，然后從 0 開始增大。如果低于下限，那么就會到達 unsigned 型的上限，然后從上限開始減小。就好像一個人繞著跑道跑步一樣，繞了一圈，又返回出發(fā)點。一般，int 型變量溢出的話，會變成負數(shù)，或者正數(shù)。

　　對于 unsigned 類型的整數(shù)，它們溢出時的情況一定和上面描述的一樣，這是標準規(guī)定的。但是標準并沒有規(guī)定有符號整數(shù)溢出時會出現(xiàn)什么情況。這里描述的有符號整數(shù)溢出時出現(xiàn)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(xiàn)不同的情況。