C语言入门系列：数据类型之字面量类型
C语言入门系列：数据类型之字面量类型
在C语言编程中，字面量（literal）是一个经常被提及但又容易被忽视的概念。本文将从字面量的定义出发，深入探讨其类型的重要性、与变量类型的区别，以及编译器如何推断字面量类型等核心问题，帮助读者建立对C语言字面量的全面理解。
一，什么是字面量
字面量（literal）指的是代码里面直接出现的值。
int x = 123;
上面代码中，x是变量，123是字面量。
二，字面量为什么需要类型？
变量有类型不就够了吗？为什么字面量也需要类型呢？
这两个问题涉及《编译原理》和《计算机组成原理》，这里简单的说一下，对于字面量的处理，编译器有两种方式：
- ① 对于小型字面量，比如所有的数字类型的字面量，直接将字面量编译到机器指令中，运行时根据指令向变量内存填充数据。此时需要根据变量类型确定使用什么样的指令。
- ② 对于大型字面量，比如对于字符串、大数组等较大的字面量，首先把数据存储到堆内存，程序运行时从指定的地址加载到栈中变量内存中。此时需要根据字面量的类型确定堆中分配的内存的大小。
三，变量类型和字面量类型的区别
1，作用不同
变量的类型规定了变量的行为和内存大小，编译器确定字面量的类型主要是为了确定指令类型或者内存大小。
2，方式不同
变量的类型是在编码时由程序员指定的，字面量类型是编译器根据字面量推断的。
四，编译器如何推断字面量类型
1，整数
一般情况下，十进制整数字面量（比如123）会被编译器指定为int类型。如果一个数值比较大，超出了int能够表示的范围，编译器会将其指定为long int。如果数值超过了long int，会被指定为unsigned long。如果还不够大，就指定为long long或unsigned long long。
2，浮点数
小数（比如3.14）会被指定为double类型。
3，字面量后缀
有时候，程序员希望为字面量指定一个不同的类型。
3.1 整形后缀
比如，编译器将一个整数字面量指定为int类型，但是程序员希望将其指定为long类型，这时可以为该字面量加上后缀l或L，编译器就知道要把这个字面量的类型指定为long。
int x = 123L;
上面代码中，字面量123有后缀L，编译器就会将其指定为long类型。这里123L写成123l，效果也是一样的，但是建议优先使用L，因为小写的l容易跟数字1混淆。八进制和十六进制的值，也可以使用后缀l和L指定为 Long 类型，比如020L和0x20L。
int y = 0377L;
int z = 0x7fffL;
3.2 无符号整数后缀
如果希望指定为无符号整数unsigned int，可以使用后缀u或U。
int x = 123U;
L和U可以结合使用，表示unsigned long类型。L和U的大小写和组合顺序无所谓。
int x = 123LU;
3.3 浮点数后缀
对于浮点数，编译器默认指定为 double 类型，如果希望指定为其他类型，需要在小数后面添加后缀f（float）或l（long double）。科学计数法也可以使用后缀。
1.2345e+10F
1.2345e+10L
3.4 后缀总结
字面量后缀涉及整数和浮点数，主要是因为这两种类型比较复杂，各自又可细分多种子类型。常用的字面量后缀有下面这些。
- f和F：float类型。
- l和L：对于整数是long int类型，对于小数是long double类型。
- ll和LL：Long Long 类型，比如3LL。
- u和U：表示unsigned int，比如15U、0377U。
- u还可以与其他整数后缀结合，放在前面或后面都可以，比如* 10UL、10ULL和10LLU都是合法的。
int x = 1234;
long int x = 1234L;
long long int x = 1234LL
unsigned int x = 1234U;
unsigned long int x = 1234UL;
unsigned long long int x = 1234ULL;
float x = 3.14f;
double x = 3.14;
long double x = 3.14L;