一、理论

1.1 总述

在 C++ 中，整型（Integer）是一种基本的数据类型，用于表示整数值。整型在计算机编程中非常常见，用于存储和操作整数数据。

C++提供了几种整型数据类型，每种类型有不同的大小和范围。以下是C++中常用的整型数据类型：

char类型：char类型用于表示字符数据。它占用1个字节，可以表示256个不同的字符（根据ASCII码表）。可以使用单引号将字符值括起来，例如 ‘a’、‘b’ 等。
short类型：short类型用于表示短整数，通常占用2个字节。它的取值范围是-32768到32767。
int类型：int类型用于表示整数，通常占用4个字节。它的取值范围是-2147483648到2147483647。在大多数情况下，int类型是默认的整型类型。
long类型：long类型用于表示长整数，通常占用4个字节或8个字节（取决于编译器和操作系统）。它的取值范围比int类型更大。
long long类型：long long类型用于表示更大范围的整数，通常占用8个字节。它的取值范围比long类型更大。

C++还提供了一些无符号（unsigned）整型数据类型，这些类型只能表示非负数。例如，可以使用unsigned int表示非负整数。

整型数据类型可以进行常见的数学运算，如加法、减法、乘法和除法。此外，还可以使用比较运算符（如等于、大于、小于）对整数进行比较。

需要注意的是，在使用整型数据类型时，要确保选择适当的类型以满足数据的范围和精度要求，以避免数据溢出或精度丢失的问题。

1.2 char类型

大小：占用1个字节。
范围：可以表示256个不同的字符，根据ASCII码表。
示例：

char ch = 'a';

1.3 short类型

大小：通常占用2个字节。
范围：取值范围为-32768到32767。
示例：

short num = 10;

1.4 int类型

大小：通常占用4个字节。
范围：取值范围为-2147483648到2147483647。
示例：

int num = 100;

1.5 long类型

大小：根据编译器和操作系统的不同，可以占用4个字节或8个字节。
范围：取值范围比int类型更大。
示例：

long num = 1000000L;

1.6 long long类型

大小：通常占用8个字节。
范围：取值范围比long类型更大。
示例：

long long num = 100000000000LL;

此外，C++还提供了每个整型类型的无符号版本，以表示非负数。例如，可以使用unsigned int表示非负整数。无符号整型类型的范围是0到最大正整数的两倍减一。

二、代码示例

#include<iostream>
#include<climits>
#include<limits>
int main() {using namespace std;int n_int = INT_MAX;short n_short = SHRT_MAX;long n_long = LONG_MAX;long long n_long_long = LLONG_MAX;// 写出每个整型的字节数cout << "int is " << sizeof n_int << " bytes." << endl;cout << "short is " << sizeof n_short << " bytes." << endl;cout << "long is " << sizeof n_long << " bytes." << endl;cout << "long long is " << sizeof n_long_long << " bytes." << endl;// 输出每个整型的最大值cout << "maximum values : " << endl;cout << "int : " << n_int << "\n"<< "short : " << n_short << "\n"<< "long : " << n_long << "\n"<< "long long : " << n_long_long << "\n"<< endl;// 查看每个整型的位数cout << "int : " << CHAR_BIT * sizeof n_int << " bits." << "\n"<< "short : " << CHAR_BIT * sizeof n_short << " bits." << "\n"<< "long : " << CHAR_BIT * sizeof n_long << " bits." << "\n"<< "long long : " << CHAR_BIT * sizeof n_long_long << " bits." << "\n"<< endl;return 0;
}

输出结果为：

int is 4 bytes.
short is 2 bytes.
long is 4 bytes.
long long is 8 bytes.
maximum values :
int : 2147483647
short : 32767
long : 2147483647
long long : 9223372036854775807int : 32 bits.
short : 16 bits.
long : 32 bits.
long long : 64 bits.D:\C++CodeProject\Project1\x64\Debug\Project1.exe (进程 69212)已退出，代码为 0。
按任意键关闭此窗口. . .

三、细节问题

3.1 查看每个整型的位数

要查看每个整型的位数，可以使用头文件中的numeric_limits模板类。该类提供了关于各种整型的信息，包括位数。

#include<iostream>
#include<climits>
#include<limits>
int main() {using namespace std;cout << "int is " << CHAR_BIT * sizeof(int) << " bits." << endl;cout << "short is " << CHAR_BIT * sizeof(short) << " bits." << endl;cout << "long is " << CHAR_BIT * sizeof(long) << " bits." << endl;cout << "long long is " << CHAR_BIT * sizeof(long long) << " bits." << endl;return 0;
}

运行该程序，将输出每个整型的位数（以比特为单位）。CHAR_BIT是头文件中定义的常量，表示每个字节中的位数。

请注意，上述代码假设一个字节包含8位。这是大多数平台上的常见情况，但也有一些特殊的平台可能使用不同的位数来表示一个字节。

3.2 sizeof 函数

sizeof是一个C++运算符，用于获取数据类型或变量的大小（以字节为单位）。它的语法如下：

sizeof (type)
sizeof (expression)

其中，type可以是任何有效的数据类型，而expression可以是一个变量、一个数据类型或一个表达式。

sizeof运算符返回一个size_t类型的值，表示其操作数所占用的内存大小。需要注意的是，sizeof的结果是在编译时确定的，它并不会对运行时的表达式进行求值。

以下是一些示例用法：

sizeof(int) // 获取int类型的大小
sizeof(float) // 获取float类型的大小int num;
sizeof(num) // 获取变量num的大小sizeof(char) // 获取char类型的大小
sizeof('a') // 获取字符字面量'a'的大小sizeof(int*) // 获取指针类型的大小
sizeof(num + 5) // 获取表达式num + 5的大小