数据和C

本文参考C Primer Plus学习

文章目录

_Bool类型
float、double和long double
复数和虚数类型
其他类型

1._Bool类型

_Bool类型，用于表示布尔值，即逻辑值true和false。因为C语言用值1表示true，值0表示false。所以_Bool类型实际上也是一种整数类型。但原则上它仅占用1位存储空间，因为对0和1而言，1位的存储空间就够了。

2.float、double和long double

计数法示例
数字	指数计数法
1000000000	1.0e9
123000	1.23e5
322.56	3.2256e2
0.000056	5.6e-5

C标准规定，float类型必须至少能表示6位有效数字，且取值范围10 $\hat{}$ -37~10 $\hat{}$ +37。前一项规定指float类型必须至少精确表示小数点后的6位有效数字，如3.333333。后一项规定用于方便的表示太阳质量（2.0e30千克）之类的数字。通常，系统储存一个浮点数要占用32位。其中8位用于表示指数的值和符号，剩下的24位用于表示非指数部分及其符号。

C语言提供的另一种浮点类型是double(双精度）。double类型和float类型的最小取值范围相同，但至少必须能表示10位有效数字。一般情况下，double占用64位而不是32位。一些系统将多出的32位全部用来表示非指数部分，这不仅增加了有效数字的位数（即提高了精度），而且还减少了舍入误差。另一些系统把其中的一些位分配给指数部分，以容纳更大的指数，从而增加了可表示数的范围。无论哪种方法，double 类型的值至少有13位有效数字，超过了标准的最低位数规定。
C语言的第3种浮点类型是long double，以满足比 double类型更高的精度要求。不过，C只保证long double 类型至少与double类型的精度相同。
1.声明浮点型变量
浮点型变量的声明和初始化方式与整型变量相同；
float noah,jonah;

double trouble;

float planck = 6.63e-34;

long double gnp;

2.浮点型常量
在代码中，可以用多种形式书写浮点型常量。浮点型常量的基本形式是：有符号的数字（包括小数点），后面紧跟e或E，最后是一个有符号数表示10的指数。下面是两个有效的浮点型常量：
-1.56E+12

2.87e-3
正号可以省略。可以没有小数点（如，2E5)或指数部分（如，19.28)，但是不能同时省略两者。可以省略小数部分（如，3.E16)或整数部分（如，.45E-6)，但是不能同时省略两者。下面是更多的有效浮点型常量示例：
3.14159

4e16

.8E-5

100.
        不要在浮点型常量中间加空格：1.56 E+12（错误!)
        默认情况下，编译器假定浮点型常量是 double 类型的精度。例如，假设 some编写下面的语句：
        some=4.0*2.0;

        通常，4.0和2.0被储存为64位的double类型，使用双精度进行乘法运算，然后将乘积截断成float类型的宽度。这样做虽然计算精度更高，但是会减慢程序的运行速度。
        在浮点数后面加上f或F后缀可覆盖默认设置，编译器会将浮点型常量看作float类型，如2.3f和9.11E9F。使用1或L后缀使得数字成为long double类型，如54.31和4.32L。注意，建议使用L后缀，因为字母1和数字1很容易混淆。没有后缀的浮点型常量是double类型。
        C99 标准添加了一种新的浮点型常量格式——用十六进制表示浮点型常量，即在十六进制数前加上十六进制前缀(0x或OX)，用p和P分别代替e和E，用2的幂代替10的幂（即，p计数法）。如下所示，
3.打印浮点值
        printf()函数使用sf转换说明打印十进制记数法的float和double类型浮点数，用%e打印指数记数法的浮点数。如果系统支持十六进制格式的浮点数，可用a和A分别代替e和E。打印long double类型要使用%Lf、%Le或%La转换说明。给那些未在函数原型中显式说明参数类型的函数（如，printf())传递参数时，C编译器会把float 类型的值自动转换成 double 类型。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    float aboat = 32000.0
    double abet = 2.14e9;
    long double dip = 5.32e-5;
    printf("%f can be written %e\n", aboat,aboat);
    // 下一行要求编译器支持C99或其中的相关特性
    printf("And it's %a in hexadecimal, powers of 2 notation\n",aboat );
    printf("%f can be written %e\n", abet, abet);
    printf("%Lf can be written %Le\n", dip, dip);
    return 0;
}

输出结果：

(此系统不支持16进制格式的浮点数 )
4.浮点值的上溢和下溢
假设系统的最大float 类型值是3.4E38，编写如下代码：

float toobig = 3.4E38 * 100.0f;

printf("%e\n",toobig);

会发生什么？这是一个上溢(overflow）的示例。当计算导致数字过大，超过当前类型能表达的范围时，就会发生上溢。这种行为在过去是未定义的，不过现在C语言规定，在这种情况下会给toobig赋一个表示无穷大的特定值，而且printf()显示该值为inf或infinity(或者具有无穷含义的其他内容）。当除以一个很小的数时，情况更为复杂。回忆一下，float类型的数以指数和尾数部分来储存。存在这样一个数，它的指数部分是最小值，即由全部可用位表示的最小尾数值。该数字是 float 类型能用全部精度表示的最小数字。现在把它除以 2。通常，这个操作会减小指数部分，但是假设的情况中，指数已经是最小值了。所以计算机只好把尾数部分的位向右移，空出第 1个二进制位，并丢弃最后一个二进制数。以十进制为例，把一个有4位有效数字的数(如，0.1234E-10)除以10，得到的结果是0.0123E-10。虽然得到了结果，但是在计算过程中却损失了原末尾有效位上的数字。这种情况叫作下溢(underlow)。C语言把损失了类型全精度的浮点值称为低于正常的（subnormal）浮点值。因此，把最小的正浮点数除以2将得到一个低于正常的值。如果除以一个非常大的值，会导致所有的位都为0。现在，C库已提供了用于检查计算是否会产生低于正常值的函数。
还有另一个特殊的浮点值NaN (not a number 的缩写)。例如，给asin()函数传递一个值，该函数将返回一个角度，该角度的正弦就是传入函数的值。但是正弦值不能大于1，因此，如果传入的参数大于1，该函数的行为是未定义的。在这种情况下，该函数将返回NaN值，printf()函数可将其显示为nan、NaN或其他类似的内容。

3.复数和虚数类型

C语言有3种复数类型：float_Complex、double_Complex和long double_Complex。例如，float_Complex类型的变量应包含两个float类型的值，分别表示复数的实部和虚部。类似地，C语言的3种虚数类型是float_Imaginary、double_Imaginary和long double_Imaginary。

如果包含complex.h头文件，便可用complex代替_Complex，用imaginary代替_Imaginary。还可以用I代替-1的平方根。

为何C标准不直接用complex作为关键字来代替_Complex，而要加一个头文件？因为如果使用新的关键字，会导致以该关键字作为标识符的现有代码全部失效。