算术类型

(另见类型以获取类型系统概述，以及 C 库提供的类型相关实用工具列表。)

signed char — 用于有符号字符表示的类型。
unsigned char — 用于无符号字符表示的类型。也用于检查对象表示（原始内存）。
char — 用于字符表示的类型。等同于 signed char 或 unsigned char 之一（具体哪个由实现定义，并且可以通过编译器命令行开关控制），但 char 是一个独特的类型，与 signed char 和 unsigned char 都不同。

请注意，标准库还定义了 typedef 名称 wchar_t、char16_t 和 char32_t(自 C11 起) 以表示宽字符，以及 char8_t 用于 UTF-8 字符(自 C23 起)。

[编辑] 整数类型

short int (也可作为 short 访问，可以使用关键字 signed)
unsigned short int (也可作为 unsigned short 访问)
int (也可作为 signed int 访问)

这是平台上最优的整数类型，并保证至少为 16 位。当前大多数系统使用 32 位（见下面的数据模型）。

unsigned int (也可作为 unsigned 访问)，int 的无符号对应类型，实现模运算。适用于位操作。
long int (也可作为 long 访问)
unsigned long int (也可作为 unsigned long 访问)

long long int (也可作为 long long 访问)
unsigned long long int (也可作为 unsigned long long 访问)

(自 C99 起)

_BitInt(n) (也可作为 signed _BitInt(n) 访问)，位精确有符号整数类型（其中 n 被替换为表示精确宽度的整数常量表达式（包括符号位），其不能大于 BITINT_MAXWIDTH，来自 <limits.h>)
unsigned _BitInt(n)，位精确无符号整数类型（其中 n 被替换为表示精确宽度的整数常量表达式，其不能大于 BITINT_MAXWIDTH，来自 <limits.h>)

(自 C23 起)

注意：与所有类型说明符一样，允许任何顺序：unsigned long long int 和 long int unsigned long 指的是相同的类型。

下表总结了所有可用的整数类型及其属性

类型说明符	等效类型	按数据模型的位宽
类型说明符	等效类型	C 标准	LP32	ILP32	LLP64	LP64
char	char	至少 8	8	8	8	8
signed char	signed char
unsigned char	unsigned char
short	short int	至少 16	16	16	16	16
short int
signed short
signed short int
unsigned short	unsigned short int
unsigned short int	unsigned short int
int	int	至少 16	16	32	32	32
signed
signed int
unsigned	unsigned int
unsigned int	unsigned int
long	long int	至少 32	32	32	32	64
long int
signed long
signed long int
unsigned long	unsigned long int
unsigned long int	unsigned long int
long long	long long int (C99)	至少 64	64	64	64	64
long long int
signed long long
signed long long int
unsigned long long	unsigned long long int (C99)
unsigned long long int	unsigned long long int (C99)

除了最小位数计数外，C 标准保证

1 == sizeof(char) ≤ sizeof(short) ≤ sizeof(int) ≤ sizeof(long) ≤ sizeof(long long)。

注意：这允许极端情况，其中字节大小为 64 位，所有类型（包括 char）都是 64 位宽，并且 sizeof 对每种类型都返回 1。

注意：有符号和无符号整数类型的整数算术定义不同。请参阅算术运算符，特别是整数溢出。

[编辑] 数据模型

每个实现关于基本类型大小的选择统称为数据模型。四种数据模型被广泛接受

32 位系统

LP32 或 2/4/4 ( int 是 16 位，long 和指针是 32 位)

Win16 API

ILP32 或 4/4/4 ( int、long 和指针是 32 位)；

Win32 API
Unix 和类 Unix 系统 (Linux, Mac OS X)

64 位系统

LLP64 或 4/4/8 ( int 和 long 是 32 位，指针是 64 位)

Win64 API

LP64 或 4/8/8 ( int 是 32 位，long 和指针是 64 位)

Unix 和类 Unix 系统 (Linux, Mac OS X)

其他模型非常罕见。例如，ILP64 (8/8/8: int、long 和指针是 64 位) 仅出现在一些早期的 64 位 Unix 系统中（例如 Cray 上的 Unicos）。

请注意，自 C99 起，<stdint.h> 中提供了精确宽度整数类型。

[编辑] 实浮点类型

C 有三种或六种(自 C23 起)类型用于表示实浮点值

float — 单精度浮点类型。如果支持，则匹配 IEEE-754 binary32 格式。
double — 双精度浮点类型。如果支持，则匹配 IEEE-754 binary64 格式。
long double — 扩展精度浮点类型。如果支持，则匹配 IEEE-754 binary128 格式，否则如果支持，则匹配 IEEE-754 binary64-extended 格式，否则匹配一些非 IEEE-754 扩展浮点格式，只要其精度优于 binary64 并且范围至少与 binary64 一样好，否则匹配 IEEE-754 binary64 格式。
- binary128 格式被一些 HP-UX、SPARC、MIPS、ARM64 和 z/OS 实现使用。
- 最著名的 IEEE-754 binary64-extended 格式是 80 位 x87 扩展精度格式。它被许多 x86 和 x86-64 实现使用（一个值得注意的例外是 MSVC，它以与 double 相同的格式实现 long double，即 binary64）。

如果实现预定义了宏常量 __STDC_IEC_60559_DFP__，则也支持以下十进制浮点类型。

_Decimal32 — 表示 IEEE-754 decimal32 格式。
_Decimal64 — 表示 IEEE-754 decimal64 格式。
_Decimal128 — 表示 IEEE-754 decimal128 格式。

否则，不支持这些十进制浮点类型。

(自 C23 起)

浮点类型可能支持特殊值

无穷大（正无穷大和负无穷大），请参阅 INFINITY
负零，-0.0。它与正零比较相等，但在某些算术运算中意义重大，例如 1.0 / 0.0 == INFINITY，但 1.0 / -0.0 == -INFINITY)
非数字 (NaN)，它与任何事物（包括自身）都不相等。多个位模式表示 NaN，请参阅 nan, NAN。请注意，C 不特别注意信令 NaN（由 IEEE-754 指定），并将所有 NaN 视为安静 NaN。

实浮点数可以与算术运算符 + - / * 和 <math.h> 中的各种数学函数一起使用。内置运算符和库函数都可能引发浮点异常并设置 errno，如 math_errhandling 中所述。

浮点表达式可能具有比其类型指示的更大的范围和精度，请参阅 FLT_EVAL_METHOD。赋值、返回和强制转换将范围和精度强制为与声明类型关联的范围和精度。

浮点表达式也可能是收缩的，也就是说，计算时就好像所有中间值都具有无限的范围和精度，请参阅 #pragma STDC FP_CONTRACT。

对浮点数的一些操作受到浮点环境状态的影响和修改（最值得注意的是，舍入方向）。

在实浮点类型与整数、复数和虚数类型之间定义了隐式转换。

有关浮点类型的更多详细信息、限制和属性，请参阅浮点类型的限制和 <math.h> 库。

复浮点类型

复浮点类型模拟数学复数，即可写成实数与虚数单位乘积之和的数： $a + bi$

三种复数类型是

float _Complex (如果包含 <complex.h>，也可作为 float complex 使用)
double _Complex (如果包含 <complex.h>，也可作为 double complex 使用)
long double _Complex (如果包含 <complex.h>，也可作为 long double complex 使用)

注意：与所有类型说明符一样，允许任何顺序：long double complex、complex long double，甚至 double complex long 指的是相同的类型。

运行此代码

#include <complex.h>
#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    double complex z = 1 + 2*I;
    z = 1 / z;
    printf("1/(1.0+2.0i) = %.1f%+.1fi\n", creal(z), cimag(z));
}

输出

1/(1.0+2.0i) = 0.2-0.4i

如果实现定义了宏常量 __STDC_NO_COMPLEX__，则不提供复数类型（以及库头文件 <complex.h>）。

(自 C11 起)

每种复数类型都具有与相应实数类型的两个元素的数组相同的对象表示和对齐要求（float 用于 float complex，double 用于 double complex，long double 用于 long double complex）。数组的第一个元素保存实部，数组的第二个元素保存虚部。

float a[4] = {1, 2, 3, 4};
float complex z1, z2;
memcpy(&z1, a, sizeof z1); // z1 becomes 1.0 + 2.0i
memcpy(&z2, a+2, sizeof z2); // z2 becomes 3.0 + 4.0i

复数可以与算术运算符 + - * 和 / 一起使用，可以与虚数和实数混合使用。 <complex.h> 中为复数定义了许多数学函数。内置运算符和库函数都可能引发浮点异常并设置 errno，如 math_errhandling 中所述。

未为复数类型定义递增和递减。

未为复数类型定义关系运算符（没有“小于”的概念）。

在复数类型和其他算术类型之间定义了隐式转换。

为了支持复数算术的单无穷模型，C 将任何至少具有一个无穷部分的复数值都视为无穷大，即使其另一部分是 NaN，并保证所有运算符和函数都遵守无穷大的基本属性，并提供 cproj 以将所有无穷大映射到规范的无穷大（有关确切规则，请参阅算术运算符）。

运行此代码

#include <complex.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    double complex z = (1 + 0*I) * (INFINITY + I*INFINITY);
//  textbook formula would give
//  (1+i0)(∞+i∞) ⇒ (1×∞ – 0×∞) + i(0×∞+1×∞) ⇒ NaN + I*NaN
//  but C gives a complex infinity
    printf("%f%+f*i\n", creal(z), cimag(z));
 
//  textbook formula would give
//  cexp(∞+iNaN) ⇒ exp(∞)×(cis(NaN)) ⇒ NaN + I*NaN
//  but C gives  ±∞+i*nan
    double complex y = cexp(INFINITY + I*NAN);
    printf("%f%+f*i\n", creal(y), cimag(y));
}

可能的输出

inf+inf*i 
inf+nan*i

C 还处理多个无穷大，以便在可能的情况下保留方向信息，尽管笛卡尔表示法存在固有的局限性

将虚数单位乘以实数无穷大得到正确符号的虚数无穷大：i × ∞ = i∞。此外，i × (∞ – i∞) = ∞ + i∞ 表示合理的象限。

虚浮点类型

虚浮点类型模拟数学虚数，即可写成实数与虚数单位乘积的数： $bi$ 三种虚数类型是

float _Imaginary (如果包含 <complex.h>，也可作为 float imaginary 使用)
double _Imaginary (如果包含 <complex.h>，也可作为 double imaginary 使用)
long double _Imaginary (如果包含 <complex.h>，也可作为 long double imaginary 使用)

注意：与所有类型说明符一样，允许任何顺序：long double imaginary、imaginary long double，甚至 double imaginary long 指的是相同的类型。

运行此代码

#include <complex.h>
#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    double imaginary z = 3*I;
    z = 1 / z;
    printf("1/(3.0i) = %+.1fi\n", cimag(z));
}

输出

1/(3.0i) = -0.3i

建议定义了 `__STDC_IEC_559_COMPLEX__` 的实现支持虚数，但不是必需的。 POSIX 建议检查是否定义了宏 _Imaginary_I 以识别虚数支持。	(C11 前)
如果定义了 `__STDC_IEC_559_COMPLEX__`(C23 前)`__STDC_IEC_60559_COMPLEX__`(C23 起)，则支持虚数。	(自 C11 起)

三种虚数类型中的每一种都具有与其相应的实数类型相同的对象表示和对齐要求（float 用于 float imaginary，double 用于 double imaginary，long double 用于 long double imaginary）。

注意：尽管如此，虚数类型是不同的，并且与其对应的实数类型不兼容，这禁止了别名。

虚数可以与算术运算符 + - * 和 / 一起使用，可以与复数和实数混合使用。 <complex.h> 中为虚数定义了许多数学函数。内置运算符和库函数都可能引发浮点异常并设置 errno，如 math_errhandling 中所述。

未为虚数类型定义递增和递减。

在虚数类型和其他算术类型之间定义了隐式转换。

虚数使得可以使用自然表示法 x + I*y 表示所有复数（其中 I 定义为 _Imaginary_I）。如果没有虚数类型，则某些特殊的复数值无法自然创建。例如，如果 I 定义为 _Complex_I，则写入 0.0 + I*INFINITY 会得到 NaN 作为实部，并且必须使用 CMPLX(0.0, INFINITY)。对于具有负零虚部的数字也是如此，当使用具有分支切割的库函数（例如 csqrt）时，这些数字是有意义的：如果 I 定义为 _Complex_I，则 1.0 - 0.0*I 导致正零虚部，而负零虚部需要使用 CMPLX 或 conj。

虚数类型还简化了实现；如果支持虚数类型，则虚数乘以复数可以简单地用两次乘法来实现，而不是四次乘法和两次加法。

(自 C99 起)

[编辑] 关键字

bool, true, false, char, int, short, long, signed, unsigned, float, double。
_Bool, _BitInt, _Complex, _Imaginary, _Decimal32, _Decimal64, _Decimal128。

[编辑] 数值范围

下表提供了常用数值表示的范围参考。

在 C23 之前，C 标准允许任何有符号整数表示，N 位有符号整数的最小保证范围为 $\scriptsize -(2^{N-1}-1)$ $-(2 N-1 -1)$ 到 $\scriptsize +2^{N-1}-1$ $+2 N-1 -1$ (例如，对于有符号 8 位类型，为 -127 到 127)，这对应于反码或符号-数值表示法的限制。

然而，所有流行的数据模型（包括 ILP32、LP32、LP64、LLP64 的所有模型）和几乎所有 C 编译器都使用补码表示（唯一已知的例外是一些用于 UNISYS 的编译器），并且从 C23 开始，它是标准唯一允许的表示，保证范围从 $\scriptsize -2^{N-1}$ $-2 N-1$ 到 $\scriptsize +2^{N-1}-1$ $+2 N-1 -1$ (例如，对于有符号 8 位类型，为 -128 到 127)。

类型	位大小	格式	数值范围
类型	位大小	格式	近似值	精确值
字符	8	signed		−128 到 127
	8	unsigned		0 到 255
	16	UTF-16		0 到 65535
	32	UTF-32		0 到 1114111 (0x10ffff)
整数	16	signed	± 3.27 · 10⁴	−32768 到 32767
	16	unsigned	0 到 6.55 · 10⁴	0 到 65535
	32	signed	± 2.14 · 10⁹	−2,147,483,648 到 2,147,483,647
	32	unsigned	0 到 4.29 · 10⁹	0 到 4,294,967,295
	64	signed	± 9.22 · 10¹⁸	−9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
	64	unsigned	0 到 1.84 · 10¹⁹	0 到 18,446,744,073,709,551,615
二进制浮点数	32	IEEE-754	最小次正规数 ± 1.401,298,4 · 10⁻⁴⁵ 最小正规数 ± 1.175,494,3 · 10⁻³⁸ 最大值 ± 3.402,823,4 · 10³⁸	最小次正规数 ±0x1p−149 最小正规数 ±0x1p−126 最大值 ±0x1.fffffep+127
	64	IEEE-754	最小次正规数 ± 4.940,656,458,412 · 10⁻³²⁴ 最小正规数 ± 2.225,073,858,507,201,4 · 10⁻³⁰⁸ 最大值 ± 1.797,693,134,862,315,7 · 10³⁰⁸	最小次正规数 ±0x1p−1074 最小正规数 ±0x1p−1022 最大值 ±0x1.fffffffffffffp+1023
	80^{[note 1]}	x86	最小次正规数 ± 3.645,199,531,882,474,602,528 · 10⁻⁴⁹⁵¹ 最小正规数 ± 3.362,103,143,112,093,506,263 · 10⁻⁴⁹³² 最大值 ± 1.189,731,495,357,231,765,021 · 10⁴⁹³²	最小次正规数 ±0x1p−16445 最小正规数 ±0x1p−16382 最大值 ±0x1.fffffffffffffffep+16383
	128	IEEE-754	最小次正规数 ± 6.475,175,119,438,025,110,924, 438,958,227,646,552,5 · 10⁻⁴⁹⁶⁶ 最小正规数 ± 3.362,103,143,112,093,506,262, 677,817,321,752,602,6 · 10⁻⁴⁹³² 最大值 ± 1.189,731,495,357,231,765,085, 759,326,628,007,016,2 · 10⁴⁹³²	最小次正规数 ±0x1p−16494 最小正规数 ±0x1p−16382 最大值 ±0x1.ffffffffffffffffffffffffffff p+16383
十进制浮点数	32	IEEE-754		最小次正规数 ± 1 · 10^-101 最小正规数 ± 1 · 10^-95 最大值 ± 9.999'999 · 10⁹⁶
	64	IEEE-754		最小次正规数 ± 1 · 10^-398 最小正规数 ± 1 · 10^-383 最大值 ± 9.999'999'999'999'999 · 10³⁸⁴
	128	IEEE-754		最小次正规数 ± 1 · 10^-6176 最小正规数 ± 1 · 10^-6143 最大值 ± 9.999'999'999'999'999'999' 999'999'999'999'999 · 10⁶¹⁴⁴

↑ 对象表示通常在 32/64 位平台上分别占用 96/128 位。

注意：实际（相对于保证的最小值）范围可在库头文件 <limits.h> 和 <float.h> 中找到。

[编辑] 参见

C++ 文档关于基本类型

[1] 对象表示通常在 32/64 位平台上分别占用 96/128 位。

[note 1]

编译器支持
语言
头文件
类型支持
程序工具
可变参数函数支持
错误处理
动态内存管理
字符串库
算法
数值
日期和时间工具
输入/输出支持
本地化支持
并发支持 (C11)
技术规范
符号索引

基本概念
关键字
预处理器
语句
表达式
初始化
声明
函数
杂项
C 的历史
技术规范

注释
ASCII
字符集
翻译阶段
标点符号
标识符
作用域
生命周期
查找和命名空间
类型
算术类型
对象和对齐
main() 函数
as-if 规则
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内存模型和数据竞争

cppreference.cn

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