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Laster   发表于 2016-12-30 21:53:35

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【数据类型之布尔型与浮点型】C 语言基础教程(七) 基本数据类型:布尔型、浮点型


 C语言基础教程.jpg


17. 基本数据类型:布尔型(_Bool type)

 

_Bool 型是 C99 添加的,用于表示布尔值,亦即是表示逻辑真(true)和逻辑假(false)。因为 C 用 1 表示 true ,0 表示 false ,所以 _Bool 实际上是整数类型。理论上 _Bool 只需要 1 bit 存储单元,因为1 bit 就足以表示 0 和 1 。事实上,_Bool 是无符号整型,一般占用 1 字节。例如:

_Bool flag = 1;
flag = 0;

 

包含标准头文件 stdbool.h 后,我们可以用 bool 代替 _Bool ,true 代替 1 ,false 代替 0 。例如:

bool flag = true;
flag = false;

 

这么做是为了和 C++ 兼容。

 

注意:stdbool.h 是 C99 添加的。

 

18. 基本数据类型:浮点类型

 

1. float, double, 以及 long double

 

前面所说的数据类型只能用于处理整数。如果我们需要使用小数,就要使用浮点类型(floating-point)。C 提供了三种浮点类型:float, double以及 long double。,

 

C 标准要求 float 类型至少要能精确表示到小数点后6位,并且整数部分的表示范围至少要达到 10-37 -- 10+37。float 一般是 32 位的。

 

C 标准规定double 类型的整数部分的最小表示范围和 float 一样,都是  10-37 到 10+37,但是它要求 double 类型的小数部分至少要能精确到小数点后 10 位。double 通常是 64 位的。

 

    C 还提供了 long double 类型,目的是提供一种比 double 更加精确的类型。然而,C 标准仅仅规定 long double 至少要和 double 一样精确。

 

 

2. 声明浮点型变量

 

    浮点型变量的声明和初始化与整型变量一样。例如:

float f_1, f_2;
double d_1;
float f_3 = 6.63;
long double ld_1;

 

 

3. 浮点型常量

 

浮点型常量有多种写法。其基本形式为:首先写整数部分(可以带符号),接着写小数部分,然后写 e 或者 E,最后再写一个有符号整数。例如:

+1.2E+5
1.5e-9
-5.0e10

 

其中 e 或 E 被称为阶码标志,e 或 E 后面的有符号整数被称为阶码。阶码代表 10 的阶码次方。例如:+1.2E+5 的值是 1.2 * 105。假设 A 为 e 前面的部分,N 是 e 后面的部分,则 AeN 等于 A * 10N。此外,正号可以省略不写。小数部分也不是必需的,也就是说,5e3 也是正确的。阶码标志和阶码也可以不写,如:13.5。小数点后面,阶码标志之前的那部分整数可以不写(9.E5),小数点之前的整数也可以不写(.96e-8),但是不能同时都不写。例如:

56.
.5
3.14
3e6
.6E-8

 

注意:浮点型常量中不能有空格!例如:

3.21e -12     /*  有空格,错! */
3.14 e5       /*  有空格,错! */


 

浮点型常量默认是 double 类型的。假设 var_f 是 float 类型的变量,如果有以下语句:

var_f = 9.0 * 3.0;

 

那么 9.0 和 3.0 都是 double 类型的常量。它们的乘积也是 double 型的。在进行赋值的时候,这个乘积被转化成 float 类型,然后再赋值给 var_f。

 

    当然,我们也可以指定浮点型常量的类型。在浮点型常量后面添上 f 或者 F,编译器就会用 float 类型来处理这个常量。例如:1.5f,2.1e6F。在后面添上 l 或者 L 的话,编译器会用 long double 类型来处理这个常量。例如:4.1l,50.2E5L。最好用大写 L,因为小写 l 容易和数字 1 混淆。

 

    C99 新增了一种表示浮点型常量的格式:使用十六进制前缀(0x 或 0X,0 是数字 0,不是字母 o ),用 p 或 P 代替前面所说的 e 或 E,而且阶码代表的是 2 的阶码次方。例如:

0xb.1ep5

 

其中 b 等于十进制中的 11, .1e等于 1/16 加 14/256, p5 等于 25,也就是 512。这个浮点型常量转换成十进制就是:(11 + 1/16 + 14/256)*25 = 5692

 

注意:并非所有编译器都支持 C99 新增的这种格式!

 

 

4. 输出浮点数

 

    格式限定符 %f 命令 printf 函数以十进制形式输出 float 和 double 类型的浮点数;%e 命令 printf 函数以指数形式输出float 和 double 类型的浮点数;%a 或 %A 命令 printf 函数以 C99 新增的那种十六进制格式输出,但是并非所有编译器都支持。如果您要输出 long double 类型的浮点数,请用 %Lf, %Le,%La,或者 %LA。例如:

/* showfloat.c – 用两种形式表示浮点数 */
 
#include  
int main(void)
{
    float var_f = 5.0;
    double var_df = 3.14e2;
    long double var_ld = 6.51e-5;
 
    printf("%f is equal to %en", var_f, var_f);
    printf("%f is equal to %en", var_df, var_df);
    printf("%Lf is equal to %Len", var_ld, var_ld);
 
    return 0;
}

 

输出如下:

5.000000 is equal to 5.000000e+00
314.000000 is equal to 3.140000e+02
0.000065 is equal to 6.510000e-05

 

注意:以上是我在 Suse Linux 10 下使用 gcc 4.02 编译运行得到的输出。如果使用 Dev-C++ 4.9.9.2 编译运行本程序,则不能正常输出 var_ld。大概是因为 Dev-C++ 使用的编译器 gcc 中,long double 是 96 位的,而它使用函数库中的 printf 函数却把 long double 当作 64 位的来处理。

 

 

5. 浮点数上溢(Overflow)和下溢(Underflow)

 

    假设您的编译器中,float 最大只能达到 3.4e38,如果有以下语句:

float toobig = 3.4E38 * 100.0f;
printf("%en", toobig);

 

这必然导致上溢!因为 toobig 无法表示 3.4E38 和 100.0f 的乘积。上溢的后果过去是没有定义的,不过现在 C 规定如果发生上溢,则产生一个表示无穷大的特殊值。因此,toobig 的值最终会变成一个表示无穷大的特殊值。进而,printf 函数会输出类似 inf 或者 infinity 的字眼。

 

    对一个绝对值非常小的浮点数进行除法,并且导致这个浮点数的精度降低,称之为下溢。打个比方,假设 3.1415e-10 除以 10 后,变成 0.3141e-10,这就是下溢。


Laster 于2016年12月30日 21:54 重新编辑过该帖
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