C语言中的整数类型（short,int,long和long long）

整数是编程中最常见的一种数据类型，C语言提供了多种整数类型，包括 short、int、long 和 long long，它们的主要区别在于存储范围和内存占用的大小。

本节将详细讲解这些整数类型的定义、特性、使用场景以及注意事项，帮助你全面理解它们在 C语言中的作用。

C语言中的整数类型

C语言的整数类型用于存储整数值，可以是有符号的（signed，默认情况，包含正数、负数和零）或无符号的（unsigned，仅包含非负数）。每种类型的大小（以字节为单位）和取值范围由 C标准和具体实现（编译器、硬件平台）共同决定。

以下罗列了四种主要的 C 语言整数类型：

short：短整型，通常用于节省内存。
int：标准整型，是最常用的整数类型。
long：长整型，适用于需要更大范围的场景。
long long：超长整型，提供最大的整数范围（C99 引入）。

这些类型可以通过 signed 或 unsigned 修饰符调整，默认情况下是 signed。接下来，我们将逐一深入探讨。

C语言short（短整型）

short 是一种较小的整数类型，通常占用 2 字节（16 位）。它的设计初衷是节省内存，适用于数据范围较小的场景。

取值范围

signed short：-32,768 到 32,767（-2¹⁵ 到 2¹⁵-1）
unsigned short：0 到 65,535（0 到 2¹⁶-1）

实例

#include <stdio.h>

int main(void) {
    short a = 30000;
    unsigned short b = 60000;
    printf("Signed short: %hd\n", a);
    printf("Unsigned short: %hu\n", b);
    return 0;
}

输出结果：

Signed short: 30000
Unsigned short: 60000

注意，在格式化输出时，short 使用 %hd（有符号）或 %hu（无符号）。

C语言int（标准整型）

int 是 C语言中最常用的整数类型，其大小通常与处理器的字长一致（如 32 位系统上是 4 字节，64 位系统上可能是 4 或 8 字节）。它是默认的整数类型，适合大多数通用场景。

取值范围（假设 4 字节）

signed int：-2,147,483,648 到 2,147,483,647（-2³¹ 到 2³¹-1）
unsigned int：0 到 4,294,967,295（0 到 2³²-1）

实例

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = -1000000;
    unsigned int y = 4000000000U; // U 表示无符号常量
    printf("Signed int: %d\n", x);
    printf("Unsigned int: %u\n", y);
    return 0;
}

输出结果：

Signed int: -1000000
Unsigned int: 4000000000

注意：无符号整数需要加后缀 U，否则可能触发编译器警告。输出时使用 %d（有符号）或 %u（无符号）。

C语言long（长整型）

long 提供比 int 更大的范围，至少占用 4 字节，在某些 64 位系统上可能是 8 字节。它的具体大小因平台而异，因此在跨平台编程时需谨慎。

取值范围（假设 4 字节）：

signed long：-2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long：0 到 4,294,967,295

若为 8 字节，则范围扩展到 ±2⁶³ 和 0 到 2⁶⁴-1。

实例

#include <stdio.h>

int main(void) {
    long a = 1234567890L; // L 表示 long 常量
    unsigned long b = 4000000000UL;
    printf("Signed long: %ld\n", a);
    printf("Unsigned long: %lu\n", b);
    return 0;
}

输出结果：

Signed long: 1234567890
Unsigned long: 4000000000

注意，long 类型的整数常量后加 L 或 UL，输出使用 %ld（有符号）或 %lu（无符号）。

C语言long long（超长整型）

long long 是 C99 引入的类型，至少占用 8 字节（64 位），用于需要极大数据范围的场景，如科学计算或大文件处理。

取值范围

signed long long：-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807（-2⁶³ 到 2⁶³-1）
unsigned long long：0 到 18,446,744,073,709,551,615（0 到 2⁶⁴-1）

实例

#include <stdio.h>

int main(void) {
    long long a = -9223372036854775807LL; // LL 表示 long long 常量
    unsigned long long b = 18000000000000000000ULL;
    printf("Signed long long: %lld\n", a);
    printf("Unsigned long long: %llu\n", b);
    return 0;
}

输出结果：

Signed long long: -9223372036854775807
Unsigned long long: 18000000000000000000

注意，long long 类型的整数常量使用 LL 或 ULL 后缀，输出用 %lld（有符号）或 %llu（无符号）。

类型大小与平台的依赖性

整数类型的大小并非完全固定，C 标准只规定了最小范围和相对关系：short ≤ int ≤ long ≤ long long。实际大小取决于编译器和硬件。例如：

类型	32 位系统（字节）	64 位系统（字节）
`short`	2	2
`int`	4	4（有时 8）
`long`	4	4 或者 8
`long long`	8	8

你可以使用 sizeof 操作符检查具体大小：

printf("Size of int: %zu bytes\n", sizeof(int));

使用场景与注意事项

选择合适的类型：根据数据范围选择类型，避免浪费内存或溢出。例如，小计数器用 short，大文件偏移量用 long long。
溢出风险：超出范围会导致未定义行为。例如，short 从 32,767 加 1 可能变成 -32,768。
跨平台兼容性：使用 <stdint.h> 定义的固定宽度类型（如 int32_t）代替直接使用 int 或 long，以确保一致性。

总结

C语言的整数类型 short、int、long 和 long long 提供了从 16 位到 64 位的灵活选择。通过理解它们的范围、内存占用和使用场景，你可以在编程中做出更优决策。

C语言中的整数类型（short,int,long和long long）