整數是程式設計中常用的一種資料，C語言中有三種整數型別，分別為 short、int 和 long。int 稱為整型，short 稱為短整型，long 稱為長整型，它們的長度（所佔位元組數）關係為：

short <= int <= long

它們具體佔用幾個位元組C語言並沒有規定，C語言只做了寬泛的限制：

• short 至少佔用2個位元組。
• int 建議為一個機器字長。32位環境下機器字長為4位元組，64位環境下機器字長為8位元組。
• short 的長度不能大於 int，long 的長度不能小於 int。

這就意味著，short 並不一定真的”短“，long 也並不一定真的”長“，它們有可能和 int 佔用相同的位元組數。決定整數長度的因素很多，包括硬體（CPU和資料匯流排）、作業系統、編譯器等。

在16位環境下，short 為2個位元組，int 為2個位元組，long 為4個位元組。16位環境多用於微控制器和低階嵌入式系統，在PC和伺服器上基本都看不到了。

對於32位的 Windows、Linux 和 OS X，short 為2個位元組，int 為4個位元組，long 也為4個位元組。PC和伺服器上的32位系統佔有率也在慢慢下降，嵌入式系統使用32位越來越多。

在64位環境下，不同的作業系統會有不同的結果，如下所示（長度以位元組計）：

作業系統	short	int	long
Win64	2	4	4
類Unix系統（包括 Unix、Linux、OS X、BSD、Solaris 等）	2	4	8

目前我們使用較多的PC系統為 Win XP、Win 7、Win 8、Win 10、Mac OS X、Linux，short 和 int 的長度都是固定的，分別為2和4，大家可以放心使用，long 的長度在 Win64 和類Unix系統下會有所不同，使用時要注意移植性。

獲取某個資料型別的長度可以使用 sizeof 操作符，如下所示：

1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4. short a = 10;
5. int b = 100;
6. long c = 1000;
7. char d = 'X';
8. int a_length = sizeof a;
9. int b_length = sizeof(int);
10. printf("a=%d, b=%d, c=%d, d=%d\n", a_length, b_length, sizeof(c), sizeof(char));
11. return 0;
12. }

在Win7下的執行結果為：
a=2, b=4, c=4, d=1

sizeof 用來獲取某個資料型別或變數所佔用的位元組數，如果後面跟的是變數名稱，那麼可以省略 ( )，如果跟的是資料型別，就必須帶上 ( )。

需要注意的是，sizeof 是C語言中的操作符，不是函式，所以可以不帶 ( )，後面會詳細講解。

符號位

在數學中，數字有正負之分。在C語言中也是一樣，short、int、long 都可以帶上符號，例如：

1. short a = -10; //負數
2. int b = +10; //正數
3. long c = (-9) + (+12); //負數和正數相加

如果不帶正負號，預設就是正數。

符號也要在記憶體中體現出來。符號只有正負兩種情況，用1位就足以表示，這1位就是最高位。以 int 為例，它佔用32位的記憶體，0~30位表示數值，31 位表示正負號。如下圖所示：

在程式語言中，計數往往是從0開始，例如字串 "abc123"，我們稱第 0 個字元是 a，第 1 個字元是 b，第 5 個字元是 3。這和我們平時從 1 開始計數的習慣不一樣，大家要慢慢適應，培養程式設計思維。

在符號位中，用0表示正數，用1表示負數。例如 short 型別的 -10、+16 在記憶體中的表示如下：

如果不希望設定符號位，可以在資料型別前面加 unsigned，如下所示：

1. unsigned short a = 12;
2. unsigned int b = 1002;
3. unsigned long c = 9892320;

這樣，short、int、long 中就沒有符號位了，所有的位都用來表示數值。也就意味著，使用了 unsigned 只能表示正數，不能表示負數了。

如果是unsigned int，那麼可以省略 int ，只寫 unsigned，例如：

unsigned n = 100;

它等價於：

unsigned int n = 100;

輸出無符號數使用%u，程式碼如下：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. int a=1234;
6. unsigned a1=1234;
7. int b=0x7fffffff;
8. int c=0x80000000; // 0x80000000 = 0x7fffffff + 0x1
9. int d=0xffffffff;
10. unsigned e=0xffffffff;
11. printf("a=%d, a(u)=%u\n", a, a);
12. printf("a1=%d, a1(u)=%u\n", a1, a1);
13. printf("b=%d, b(u)=%u\n", b, b);
14. printf("c=%d, c(u)=%u\n", c, c);
15. printf("d=%d, d(u)=%u\n", d, d);
16. printf("e=%d, e(u)=%u\n", e, e);
17. system("pause");
18. return 0;
19. }

輸出結果：
a=1234, a(u)=1234
a1=1234, a1(u)=1234
b=2147483647, b(u)=2147483647
c=-2147483648, c(u)=2147483648
d=-1, d(u)=4294967295
e=-1, e(u)=4294967295

可以發現，無論變數宣告為有符號數還是無符號數，只有當以 %u 格式輸出時，才會作為無符號數處理；如果宣告為 unsigned，卻以 d% 輸出，那麼也是有符號數。

d、e 的輸出值之所以為 -1，與它們在記憶體中的儲存形式有關，我們將在《C語言整數在記憶體中的儲存》一節中詳細介紹。

取值範圍和資料溢位

short、int、long 佔用的位元組數不同，所能表示的數值範圍也不同。以32位平臺為例，下面是它們的取值範圍：

資料型別	所佔位元組數	取值範圍
short	2	-32768~32767，即 -215~(215-1)
unsigned short	2	0~65535，即 0~(216-1)
int	4	-2147483648~2147483647，即 -231~(231-1)
unsigned int	4	0~4294967295，即0~(232-1)
long	4	-2147483648~2147483647，即 -231~(231-1)
unsigned long	4	0~4294967295，即0~(232-1)

當數值過大或過小時，有限的幾個位元組就不能表示，就會發生溢位。發生溢位時，最高位會被截去。請看下面的例子：

1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4. unsigned int a = 0x100000000;
5. printf("a=%u\n", a);
6. return 0;
7. }

執行結果：
a=0

變數 a 為 int 型別，佔用4個位元組（32位），能表示的最大值為 0xFFFFFFFF，而 0x100000000 = 0xFFFFFFFF + 1，佔用33位，已超出 a 所能表示的最大值，會發生溢位，最高位被截去，剩下的32位都是0。也就是說，在 a 被輸出前，其值已經變成了 0。

整數的字首

在程式中是根據字首來區分十進位制、八進位制和十六機制的。

1) 十進位制數由 0~9 十個數字組成，沒有字首。例如：

• 合法的十進位制數：237、-568、65535、1627；
• 不合法的十進位制數：023（不能有前導0）、23D（含有非十進位制數碼）。

2) 八進位制數由 0~7 八個數字組成，必須以0開頭，即以0作為八進位制數的字首。例如：

• 合法的八進位制數：015（十進位制為13）、-0101（十進位制為-65）、0177777（十進位制為65535）；
• 不合法的八進位制數：256（無字首0）、03A2（包含了非八進位制數碼）。

注意字首是數字0，而不是字母o。

3) 十六進位制數由數字0~9、字母A~F或a~f組成，字首為0X或0x。例如：

• 合法的十六進位制數：0X2A（十進位制為42）、-0XA0（十進位制為-160)、0xffff（十進位制為65535）；
• 不合法的十六進位制數：5A（無字首0X）、0X3H（含有非十六進位制數碼）。

在C語言中不能直接表示二進位制，它沒有特定的字首。

整數的字尾

1) 可以用字尾L或l來表示長整型數。例如：

• 十進位制長整型數：158L、358000L；
• 八進位制長整型數：012L、077L、0200000L；
• 十六進位制長整型數：0X15L (十進位制為21)、0XA5L、0X10000L。

長整型數158L和基本整型數158 在數值上並無區別，但由於 158L 是長整型數，編譯器將為它分配 sizeof(long) 位元組的儲存空間。

2) 可以用字尾U或u來表示無符號數，例如 358u、0x38Au等。

字首、字尾可以同時使用以表示各種型別的整數。例如 0XA5Lu 表示十六進位制無符號長整型數 A5，其十進位制為165。

實際開發中經常使用字首，但較少使用字尾，因為將整數賦值給變數時就確定了它是否為 long 型別、是否為 unsigned 型別。

各種整數的輸出

在使用 printf 輸出整數時，不同的控制字元會有不同的輸出格式。

1) 輸出 int 使用%d，輸出 short 使用 %hd，輸出 long 使用 %ld。

使用 %d 輸出 short，或使用 %ld 輸出 int、short 時由於不會發生溢位，所以能夠正確輸出。而使用 %d 輸出 long、或使用 %hd 輸出 int、long 時可能會發生資料溢位，導致輸出錯誤。請看下面的例子：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. unsigned short a = 100, b = 0x10000;
6. long c = 0x10, d = 0x10000;
7. printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
8. printf("c=%hd, d=%hd\n", c, d);
9. system("pause");
10. return 0;
11. }

執行結果：
a=100, b=0
c=16, d=0

變數a、b為 unsigned short 型別，佔用2個位元組，能表示的最大值為 0XFFFF。a 在輸出時使用 %d，能容納的數值比 a 大，自然不會發生溢位。而 b 被賦值 0x10000，0x10000>0xFFFF，在賦值時就已經發生了溢位，其值為 0，所以 %d 也輸出 0。

變數 c、d 為 long 型別，佔用4個位元組，能表示的最大值為 0XFFFFFFFF，它們在賦值時都沒有溢位。當以 %hd 輸出時，會截去較高的兩個位元組，只輸出較低兩個位元組中的內容。c 的值為 0x10，儲存在較低的兩個位元組中，所以 %hd 能夠正確輸出。而 d 的值為 0x10000，較低的兩個位元組全部為0，輸出時它的值也就為 0。

實際開發中使用 %d 和 %ld 足以，幾乎不使用 %hd。

2) 輸出無符號數使用%u。上面已經講過，不再贅述。

3) 輸出十進位制使用%d，輸出八進位制使用%o，輸出十六進位制使用%x或%X。如果希望帶上字首，可以加#，例如 %#d、%#o、%#x、%#X。請看下面的例子：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. int main()
4. {
5. int a = 100, b = 0270, c = 0X2F;
6. printf("a(d)=%d, d(#d)=%#d\n", a, a);
7. printf("a(o)=%o, d(#o)=%#o\n", b, b);
8. printf("c(x)=%x, c(#x)=%#x, c(X)=%X, c(#X)=%#X\n", c, c, c, c);
9. system("pause");
10. return 0;
11. }

執行結果：
a(d)=100, d(#d)=100

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