Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Вас может раздражать тот факт, что компилятор не выявляет настолько очевидную ошибку. Причина связана с необычным поведением функции printf(). Большинство функций принимают заданное количество аргументов, и компилятор может проверить правильность указанного числа аргументов. Однако функция printf() может принимать один, два, три и большее количество аргументов, и это препятствует применению компилятором обычных методов обнаружения ошибок такого рода. Однако некоторые компиляторы будут использовать нестандартные методы проверки, и предупреждать о возможных неправильных действиях. Тем не менее, лучше всего всегда проверять в функции printf() соответствие количества спецификаторов формата количеству значений, которые подлежат отображению на экране.

Данные в языке С 87

Восьмеричные и шестнадцатеричные числа

Обычно в языке С предполагается, что целочисленные константы являются десятичными числами (по основанию 10). Однако у многих программистов пользуются популярностью восьмеричные (по основанию 8) и шестнадцатеричные (по основанию 16) числа. Поскольку 8 и 16 представляют собой степени числа 2, а 10 — нет, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления более удобны для представления чисел, связанных с компьютерами. Например, число 65536, которое часто встречается в 16-разрядных машинах, в шестнадцатеричной форме записывается как 10000. Кроме того, каждая цифра шестнадцатеричного числа соответствует в точности 4 битам. Например, шестнадцатеричная цифра 3 — это 0011, а шестнадцатеричная цифра 5 — это 0101. Таким образом, шестнадцатеричному значению 35 соответствует битовая комбинация 0011 0101, а шестнадцатеричному значению 53 — 0101 0011. Такое соответствие позволяет облегчить переход от шестнадцатеричного представления числа к двоичному представлению (по основанию 2) и обратно. Но каким образом компьютер может определить, в какой форме записано число 10000 — в десятичной, шестнадцатеричной или восьмеричной? В языке С система счисления задается с помощью специального префикса. Префикс 0x или 0x означает, что вы указываете шестнадцатеричное число, поэтому 16 в шестнадцатеричном виде записывается как 0x10 или 0X10. Аналогично, префикс 0 (ноль) означает, что задается восьмеричное число. Например, в С десятичное число 16 в восьмеричном виде записывается как 020. Более подробно эти альтернативные системы рассматриваются в главе 15. Вы должны понимать, что возможность применения разных систем счисления является лишь удобством для программистов. Это не влияет на способ хранения числа в памяти. Другими словами, вы можете написать 16, 020 или 0x10, и это число в каждом случае будет храниться в памяти одинаковым образом — в двоичном коде, используемом внутри компьютера.

Отображение восьмеричных и шестнадцатеричных чисел

Язык С позволяет не только записывать число в любой из трех систем счисления, но и отображать его во всех них. Чтобы вывести на экран целое число в восьмеричном, а не десятичном виде, вместо %d применяйте спецификатор %o. Для отображения целого числа в шестнадцатеричном виде служит спецификатор %х. Если вы хотите вывести на экран префиксы языка С, воспользуйтесь спецификаторами %#о, %#х и %#Х, которые позволяют отображать префиксы 0, 0x и 0x. В листинге 3.3 приведен небольшой пример. (Вспомните, что в некоторых интегрированных средах разработки может потребоваться вставить в программу оператор getchar();, чтобы предотвратить немедленное закрытие окна выполнения программы.)

После компиляции и выполнения этой программы получен следующий вывод:

88 Глава 3

Одно и то же значение отображается в трех различных системах счисления. Все преобразования выполняет функция printf(). Обратите внимание, что префиксы О или 0x не отображаются в выводе до тех пор, пока в спецификаторе не будет указан символ #.

Другие целочисленные типы

Если вы просто изучаете язык С, то в большинстве случаев вам, скорее всего, вполне достаточно будет типа int. Однако для полноты картины мы рассмотрим и другие формы целых чисел. При желании вы можете пропустить этот раздел и перейти к обсуждению типа char в разделе “Использование символов: тип char”, а затем возвратиться к данному разделу в случае необходимости.

В языке С применяются три ключевых слова, модифицирующих базовый целочисленный тип: short, long и unsigned. Примите во внимание следующие аспекты.

• Тип short int, или short, может использовать меньший объем памяти, чем int, и тем самым экономить память в случае, когда требуются только небольшие числа. Подобно int, short является типом со знаком.

• Тип long int, или long, может занимать больший объем памяти, чем int, позволяя представлять крупные целочисленные значения. Подобно int, long является типом со знаком.

• Тип long long int, или long long (введен стандартом С99), может занимать больше памяти, чем long. Для этого типа используются минимум 64 бита. Подобно int, long long является типом со знаком.

• Тип unsigned int, или unsigned, применяется для переменных, которые принимают только неотрицательные значения. Этот тип сдвигает диапазон хранимых чисел. Например, 16-битный тип unsigned int имеет диапазон значений от 0 до 65535 вместо диапазона от -32768 до 32767. Бит, который использовался для представления знака, теперь становится еще одной двоичной цифрой, делая возможным представление большего числа.

• Типы unsigned long int, или unsigned long, и unsigned short int, или unsigned short, распознаются как допустимые стандартом С90. В стандарте С99 к ним добавлен тип unsigned long long int, или unsigned long long.

• Ключевое слово signed может применяться с любыми типами со знаком, чтобы явно указать свое намерение. Например, short, short int, signed short и signed short int являются именами одного и того же типа.

Объявление переменных других целочисленных типов

Переменные других целочисленных типов объявляются в той же манере, что и переменные типа int. Ниже приведен список примеров объявлений. Не все старые компиляторы С распознают последние три объявления, а финальное объявление соответствует стандарту С99.

long int estine; long johns; short int erns; short ribs; unsigned int s_count; unsigned players; unsigned long headcount; unsigned short yesvotes; long long ago;

Данные в языке С 89

Почему доступно так много целочисленных типов?

Почему мы говорим, что типы long и short “могут” использовать больше или меньше памяти, чем int? Дело в том, что язык С гарантирует только то, что тип short не будет длиннее типа int, а тип long не будет короче типа int. Идея заключается в том, чтобы согласовать типы с конкретной машиной. Например, во времена операционной системы Windows 3 типы int и short были 16-битными, a long — 32-битным. Позже системы Windows и Apple перешли на использование 16 битов для типа short и 32 битов для типов int и long. Применение 32 битов расширяет диапазон допустимых целых чисел до более 2 миллиардов. В настоящее время, когда распространенными стали 64-разрядные процессоры, возникла потребность в 64-битных целых числах, что и стало причиной появления типа long long. Чаще всего в наши дни тип long long устанавливается как 64-битный, long — 32-битный, short — 16-битный, а int — либо 16-битный, либо 32-битный, в зависимости от естественного размера машинного слова. В принципе эти четыре типа могли бы представлять четыре разных размера, но на практике, по меньшей мере, некоторые из них перекрываются.