C语言从入门到进阶——第2讲：C语言数据类型和变量
这一讲是C语言最基础但也最容易埋坑的部分。
数据类型决定了你能存什么、占多少内存、能表示的范围，以及后续运算的规则。很多初学者在这一步没打好基础，后面的指针、数组、函数传参、内存对齐等问题都会反复踩坑。
1. C语言的基本数据类型一览（2025–2026主流64位系统）
| 类型关键字 | 常见字节数 | 典型取值范围（64位系统） | 默认对齐 | 默认值（全局/静态变量） | 常见包装/别名（C99+） | 备注 / 最常用场景 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| char | 1 | -128 ~ 127 或 0 ~ 255 | 1 | 0 | — | 字符、字节、小整数 |
| signed char | 1 | -128 ~ 127 | 1 | 0 | — | 明确要负数的小整数 |
| unsigned char | 1 | 0 ~ 255 | 1 | 0 | uint8_t / byte | 字节流、网络数据、位操作 |
| short | 2 | -32,768 ~ 32,767 | 2 | 0 | int16_t | 节省内存的整数（较少单独用） |
| unsigned short | 2 | 0 ~ 65,535 | 2 | 0 | uint16_t | — |
| int | 4 | -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647 | 4 | 0 | int32_t | 最常用整数类型 |
| unsigned int | 4 | 0 ~ 4,294,967,295 | 4 | 0 | uint32_t | 位运算、计数器 |
| long | 8（LP64） | -9.2e18 ~ 9.2e18 | 8 | 0L | long int | — |
| unsigned long | 8 | 0 ~ 1.84e19 | 8 | 0UL | — | — |
| long long | 8 | -9.2e18 ~ 9.2e18 | 8 | 0LL | int64_t | 大整数、时间戳、文件大小 |
| unsigned long long | 8 | 0 ~ 1.84e19 | 8 | 0ULL | uint64_t | 现代C最常用64位无符号整数 |
| float | 4 | ≈ ±3.4e38（6–7位有效数字） | 4 | 0.0f | — | 图形、科学计算（精度较低） |
| double | 8 | ≈ ±1.8e308（15–16位有效数字） | 8 | 0.0 | — | 浮点数默认首选 |
| long double | 12/16 | 平台相关（x86常见80位扩展精度） | 平台相关 | 0.0L | — | 高精度计算（不跨平台） |
| _Bool | 1 | 0 或 1 | 1 | 0 | bool（stdbool.h） | C99引入，逻辑值 |
最重要记忆口诀（2025–2026主流环境）：
- char → 1 字节
- short → 2 字节
- int → 4 字节
- long long → 8 字节
- float → 4 字节（单精度）
- double → 8 字节（双精度，默认浮点字面量类型）
2. 变量声明与定义的写法对比
// 仅声明（告诉编译器有这个名字，后面会定义）
extern int global_count;
// 定义并初始化（分配内存）
int a = 10; // 定义 + 初始化
int b; // 定义（自动初始化为0 —— 全局/静态变量）
static int c = 0; // 静态变量，文件作用域，初始化为0
// 同时声明和定义（最常见）
int main(void) {
int x = 42; // 局部变量，未初始化 → 随机值（未定义行为！）
static int y = 100; // 静态局部变量，只初始化一次
const int z = 200; // 常量，必须初始化
return 0;
}最容易犯的错误 Top 5（新手必踩）：
- 局部变量不初始化就使用 → 未定义行为（可能是随机值、崩溃）
- 把
int a = 1, b = 2, c;写成一行，最后一个没初始化 - 误以为
char c = 'A';占 1 字节，实际上字符串"A"占 2 字节（含\0） - 字面量默认类型没搞清楚：
3.14→ double3.14f→ float10000000000→ int（溢出！）→ 必须写10000000000LL
- signed 和 unsigned 混用导致隐式转换问题
3. 类型转换与溢出（最常考点）
隐式转换优先级（从小到大）：
char / signed char / unsigned char
↓
short / unsigned short
↓
int / unsigned int
↓
long / unsigned long
↓
long long / unsigned long long
↓
float → double → long double经典溢出例子（面试/调试必考）：
unsigned int a = 0xFFFFFFFF; // 4294967295
printf("%u\n", a + 1); // 输出 0（无符号环绕）
int b = 0x7FFFFFFF; // 2147483647
printf("%d\n", b + 1); // 未定义行为（通常 -2147483648）4. sizeof 与对齐（进阶必知）
#include <stdio.h>
int main() {
printf("char : %zu\n", sizeof(char)); // 1
printf("int : %zu\n", sizeof(int)); // 4
printf("double : %zu\n", sizeof(double)); // 8
printf("long long: %zu\n", sizeof(long long)); // 8
struct Test {
char a; // 1
int b; // 4，但因为对齐，前面补3字节
double c; // 8
} t;
printf("struct Test size: %zu\n", sizeof(t)); // 通常 16（对齐到最大成员double的8字节）
return 0;
}对齐规则快速记忆：
- 每个成员的起始地址 = 自身大小的整数倍
- 整个结构体大小 = 最大成员对齐数的整数倍
5. 这一讲核心总结口诀（背下来）
- char 1、short 2、int 4、long long 8、double 8
- 局部变量不初始化 = 垃圾值，千万别直接用
- 字面量：整数默认int，浮点默认double，加后缀改变（f、LL、U）
- unsigned 溢出环绕，signed 溢出未定义行为
- sizeof 是运算符，不是函数；结果是 size_t（无符号）
- 现代C强烈建议用 的定宽类型：int32_t、uint64_t、int64_t 等
下一讲预告：常量、运算符、表达式、常见隐式转换陷阱、枚举与 typedef
有想重点深挖的部分吗？
比如：
- float/double 在内存中的 IEEE 754 表示
- signed → unsigned 转换的具体规则
- 结构体/联合体/位域的对齐细节
- 各种整数字面量写法导致的溢出案例
随时告诉我，我继续展开。
