C语言--初步理解C语言

理解C语言：第一个程序

一、C语言定义

通俗地讲，C语言就是一门人跟计算机交流的语言。

现实里不同地区的人说不同的话，人和机器之间的“语言差异”则更大：人说的是自然语言，例如汉语、英语、日语，计算机则使用二进制语言。为了实现人和计算机的“交流”，就有了像 C 语言这样的计算机语言。C++、Java、Go、Python 其实也都是。

C 语言最早是作为 Unix 系统的开发工具被发明出来的，设计者是贝尔实验室的 Dennis Ritchie（丹尼斯·里奇）。后来他和 Brian Kernighan（布莱恩·柯林汉）合写了一本《The C Programming Language》。

到今天，Linux 内核、Redis、MySQL 这些偏底层的项目，都还是用 C 写的。这也是 C 经久不衰的原因。下图是 TIOBE 编程社区 9 月公布的相关数据：

二、程序编写准备

就像大学生期末考试写高数前得先买一支笔，写 C 程序也得先有工具：编译器和链接器，它们是用来对代码进行编译和链接的工具。

1. 编译和链接

C 是编译型语言，代码都写在以 .c 结尾的文本文件里。文本文件本身不能执行我们想要的操作，要经过两道处理：

1. 编译：编译器（VS 里是 cl.exe）把每个 .c 文件编译成对应的 .obj 目标文件；
2. 链接：链接器（link.exe）把多个目标文件和库文件拼到一起，生成 .exe 可执行文件。

这两步对初学者较难理解，可以先做简单了解，后面会展开讲解。

2. 编译器与 IDE

编译器有好几种，常见的有 GCC、Clang、MSVC，但直接拿来用都得自己配置环境，学习成本偏高。

所以一般用集成开发环境（IDE）——它把编辑器、编译器、调试器都打包好了，开箱即用。常见的有 VS2022 / VS2026、Xcode、Code::Blocks、Dev-C++、CLion。

这一系列文章使用的是 VS2026，功能全、界面是中文的（自己选择），装完基本不用额外配置，对新手比较友好。

相应的 IDE 下载步骤可以在 B 站上查找教程，比较简单。一般地，下载好安装程序、执行，根据引导进行相关设定即可；也可以考虑询问 AI，要求指导。

三、第一个好运程序

建好项目和源文件（该过程同样可以询问 AI），就可以写第一段代码了，这是来自 C 语言之父的“传统”：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello, world\n");
    return 0;
}

据说，这段代码会给每一个程序员带来好运。初学看不懂很正常，照着敲就好。实际上，当你安装完程序，除了所谓的传统外，敲这样一段代码也是为了检验你的集成环境是否正常。

写的时候记得把输入法切到英文——C 语言里必须用英文半角符号，也就是 Win11 右下角应该如图所示：

四、代码解析（可跳过）

[!note] 提示
以下四点看不懂很正常，因为初学者缺乏了很多前置知识。如果你的代码运行正常，这一段建议跳过，等学完基础知识后再回过头来阅读即可。

1. #include <stdio.h>

这是一句指令，作用是把 stdio 这个头文件包含进来。

可以这么理解：想用一把剪刀，前提是装有剪刀的工具箱在你手上。这句话就是把 stdio 这个“工具箱”放到你手上，里面装着 printf 这个工具。

stdio 是 standard input / output 的缩写，也就是“标准输入输出”，只要跟输入输出有关的操作，都要包含它。printf 是 print 和 format 的结合，表示格式化输出。

2. int main()

main 是程序的入口，每个 C 程序都从 main 开始执行，所以它也叫主函数。一个项目里可以有多个 .c 文件，但 main 有且只有一个。

前面的 int 是 integer 的缩写，意思是整型，也就是说 main 结束时会返回一个整数；后面那对大括号 {} 里，才是它真正要执行的代码。

3. printf("hello, world\n");

这是一次函数调用，把引号里的内容交给 printf 打印出来。

• 引号里的东西叫字符串，注意是双引号，单引号括起来的单个字符才叫字符；
• \n 是换行，不写的话光标不会跳到下一行；
• 末尾的分号不能少，C 语言里每条语句都得用它收尾。

4. return 0;

表示程序正常结束，把 0 交还给操作系统，正好和 main 前面的 int 呼应上。

五、再谈主函数

C 语言最重要的是 main() 这六个字符，一般地，我们把这个整体称为主函数，也就是 C 程序中最主要的函数。

main() 是程序执行的入口，这句话需要这样理解：main 只能有一个，无论有多少个 C 文件。因为 C 程序执行的时候需要从一端开始，而不是多处、多端开始，这是这门程序语言设定好的规则，需要每一个程序员遵守，具体的原因需要不断深入后才能理解。

花括号包括了主函数的内容，return 0 是主函数结束的标志，这些东西都是设定好的，它们的根源需要我们不断学习才能掌握，当前阶段记住就好。

所以回过头来看最开始的程序，我们是在主函数中使用了一个工具，进而实现了我们的目的。这个工具也很有意思，叫做 printf，也就是格式化输出的含义：print 是输出，f 是 format 的缩写，表示格式化。它是我们常用的一个输出工具，用来在控制台打印我们需要的信息（也就是那个黑色的窗口）。

六、常见错误

以下是初学者可能犯的错误，会导致代码出错、程序无法正常运行：

• main 写成了 mian；
• main 后面的 () 漏掉了；
• 用了中文符号，比如括号、分号；
• 一条语句结束忘了写分号。

刚开始犯错很正常，练熟了就好了。

七、从主函数到函数

既然有了主函数，我们不难猜想还有别的函数，毕竟主函数之所以叫主函数，就是为了区别于其他函数。

实际上我们一直称为“工具”的 printf 就是一个函数。至此，我们得到 C 语言里面的一个概念——函数。它是用来处理一些复杂操作的：比如我们要把“你好”打印到电脑的控制台，实际上背后如何做到的我们一无所知，我们只要使用 printf 这个操作就可以实现，细节就是把我们要输出的信息放到里面。

这也就涉及到如何实现函数的调用了，是一个复杂的部分，每个函数都有所不同。而且为了了解这一部分，我们需要了解 C 语言的数据类型。

八、关键字（保留字）

人类为了描述自然世界，在数学中加入了各种类型，包括描述重量的千克和描述长度的米，以及一些纯粹的数字。而 C 语言同样具备类似的“单位”，而且相对于自然语言，C 语言的“单位”更加抽象，我们一般称为数据类型。

在了解数据类型前，需要先了解一个概念，只有理解它们，才能辨别 C 语言中的数据类型以及其他关键代码。这个概念就是关键字，或者称为保留字。

还是用最简单的那个 hello world 程序，我们已经了解到什么是主函数 main() 了，但是主函数使用前有一串字符，叫做 int，它就是一个关键字，用来表示整型的概念，此处不妨将整型理解为数学中的整数。

类似的关键字还有很多，例如：

类别	关键字
数据类型	int、char、float、double、void、long、short、signed、unsigned
流程控制	if、else、switch、case、default、for、while、do、break、continue、goto、return
存储与限定	static、extern、register、const、volatile、auto
构造与运算	struct、union、enum、typedef、sizeof

它们是 C 语言保留的字符串，也就是说，程序员不可以在程序中将其另作他用，只能用于固定的用途。以上关键字都会在后续讲解到，此处作了解即可。

九、数据类型与变量

1. 三种基本数据类型

前面提到，只有了解数据类型，才能理解函数的调用。先看最常用的三种基本数据类型：

数据类型	关键字	含义	举例
整型	int	数学上的整数	10、-3
浮点型	float	数学上的小数	3.14、-0.5
字符型	char	英文字母、中文等字符	'A'、'中'

我们常用 int 来表示数学上的整数，用浮点型表示小数，用字符型表示字母、中文等字符。

这里要特别记住一点：字符常量用单引号 '' 标识，字符串才用双引号 ""，这样就能把字符和字符串区分开来。

2. 变量与赋值

变量就是用来存放数据的容器。前面说的“定义”这个操作，实际上就是使用关键字（int、float、char）结合变量名、赋值符号，把数据存进去。

看这样一句代码：

int a = 10;

它的意思是：把整数 10 存放到整型变量 a 中。以等号为界——

• 等号左边是 int a，表示定义了一个变量，名字是 a，数据类型是 int；
• 等号右边是数字 10，显然是一个整数；
• 结合等号的含义，就是说整型变量 a 的值是 10。

这里提到的“存放数据”“赋值”“变量的值是……”，其实都是一个意思，不必过于深究。最规范的说法是将 10 赋值给变量 a；为了接收整数 10，我们把 a 的类型规定为整型，其他说法都只是便于接受。

也可以拆成两句来写：

int a;
a = 10;

这两句和上面的 int a = 10; 在 C 语言中是等价的，一般我们使用第一种。

3. 字符型与浮点型的定义

仿照整型，也可以定义字符型和浮点型变量：

char c = 'A';        // 定义字符型变量 c，存放字符 'A'
float f = 3.14f;     // 定义浮点型变量 f，存放小数 3.14

[!tip] 关于 3.14f 后面的 f
直接写 3.14 会被当作双精度浮点型（double），后面的 f 用来把它明确成单精度浮点型（float）。入门阶段先照着写即可。

4. 三种类型的关键字记忆

三种基本类型的关键字比较难记，可以结合英文单词来记：

• 整数的英文单词是 integer，C 语言把它缩写为关键字 int；
• 字符的英文单词是 character，关键字是 char；
• 浮点型较为特殊，主要关注它“浮动”的特性，float 本身也有“漂浮”的意思。

为什么把小数称为浮点型？
因为这类数的小数点位置不是固定的，而是可以“浮动”的。计算机正是依靠这种“小数点位置可变”的方式来表示小数，所以称为浮点型：

float f = 3.14f;     // 相当于 3.14 × 10^0
double d = 314.0;    // 也可以理解为 3.14 × 10^2

5. 深入整型

整型分为四种，分别是短整型、整型、长整型、更长的整型。它们都用来表示整数，区别在于能存放的数据大小不同，对应的关键字分别是：

• 短整型：short int
• 整型：int
• 长整型：long int
• 更长的整型：long long int

再结合 signed（有符号）和 unsigned（无符号）两个关键字，我们就得到了 8 种整型。下表列出它们的典型大小和取值范围（以常见的 64 位平台为例，实际大小与平台相关）：

类型	关键字	典型大小	取值范围
短整型	short int	2 字节	-32768 ~ 32767
无符号短整型	unsigned short int	2 字节	0 ~ 65535
整型	int	4 字节	-2147483648 ~ 2147483647
无符号整型	unsigned int	4 字节	0 ~ 4294967295
长整型	long int	4 或 8 字节	-2147483648 ~ 2147483647（Windows 下为 4 字节）
无符号长整型	unsigned long int	4 或 8 字节	0 ~ 4294967295（Windows 下）
更长整型	long long int	8 字节	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
无符号更长整型	unsigned long long int	8 字节	0 ~ 18446744073709551615

之所以这样设定，是为了在写 C 程序时，能对电脑内存达到最高效的利用。打个比方：你的饭量决定你点的菜量——数据有多大，就选刚好够用的类型。

8 种整型的定义示例：

short int a = 10;                 // 短整型
unsigned short int b = 20;        // 无符号短整型
int c = 30;                       // 整型
unsigned int d = 40;              // 无符号整型
long int e = 50;                  // 长整型
unsigned long int f = 60;         // 无符号长整型
long long int g = 70;             // 更长整型
unsigned long long int h = 80;    // 无符号更长整型

6. 深入字符型

字符型只有一种：char。如果考虑符号，就分两种——signed char（有符号）和 unsigned char（无符号）。

类型	关键字	典型大小	取值范围
字符型（有符号）	signed char	1 字节	-128 ~ 127
字符型（无符号）	unsigned char	1 字节	0 ~ 255

[!note] 提示
直接写 char 时，它到底是有符号还是无符号，C 标准没有强制规定，由具体的编译器决定。入门阶段先掌握“一个 char 占 1 字节”即可。

定义示例：

char c = 'A';            // 普通字符型
signed char sc = -1;     // 有符号字符型
unsigned char uc = 200;  // 无符号字符型

7. 深入浮点型

浮点型分为三种：float、double、long double。

类型	关键字	典型大小	说明
单精度浮点型	float	4 字节	精度约 6~7 位有效数字
双精度浮点型	double	8 字节	精度约 15~16 位有效数字
长双精度浮点型	long double	8 或 16 字节	精度更高，大小与平台相关

定义示例：

float f = 3.14f;                            // 单精度
double d = 3.1415926535;                    // 双精度
long double ld = 3.14159265358979323846L;   // 长双精度

8. 数据的存储单位

上面给范围时，我们故意没有给出具体单位，而是用“大小”笼统带过。接下来讲清楚数据存储的单位——这些单位知识不只对 C 语言有用，对以后学习 Python 等语言同样有帮助。

• bit（位 / 比特）：最小的数据单位，只能取 0 或 1，是二进制的根本。
• byte（字节）：计算机存储的基本单位，1 字节 = 8 位，即 1 Byte = 8 bit

常用换算关系：

单位	换算
1 Byte	8 bit
1 KB	1024 Byte
1 MB	1024 KB
1 GB	1024 MB
1 TB	1024 GB

计算机内部采用二进制存储数据。以 1 个字节（8 位）为例：

• 若按无符号理解，8 位能表示 $2^8 = 256$ 个数，即 0 ~ 255；
• 若按有符号理解，则划分到 -128 ~ 127。

这也正好解释了前面 unsigned char 的范围是 0 ~ 255、signed char 的范围是 -128 ~ 127 的原因。

9. 整型的极限值常量

为了代码的可移植性，当我们需要用到某种整数类型的极限值时，一般不会直接写死数字，而是使用标准头文件 <limits.h> 中预先定义好的常量，比如 INT_MIN、INT_MAX。常用的有：

常量	含义	典型值（64 位 / VS2026）
INT_MIN	int 的最小值	-2147483648
INT_MAX	int 的最大值	2147483647
UINT_MAX	unsigned int 的最大值	4294967295
LONG_MIN / LONG_MAX	long 的最小 / 最大值	-2147483648 / 2147483647
ULLONG_MAX	unsigned long long 的最大值	18446744073709551615

这些常量本质上都是宏，取值正好对应前面表格里的取值范围。使用前要先包含头文件：

#include <limits.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%d\n", INT_MAX);   // 2147483647
    printf("%d\n", INT_MIN);   // -2147483648
    return 0;
}

这样写的好处是：即使换到 int 宽度不同的平台，常量也会自动跟着变化，代码不必改动，也就更不容易出错。

十、布尔类型

1. 布尔类型的由来

布尔类型用来表示“真”与“假”两种结果，名字来自英国数学家 George Boole（乔治·布尔）。

在早期的 C 语言（C89）里，其实并没有布尔类型，人们通常用整型 int 来代替：0 表示假，非 0 表示真。

直到 C99 标准，才正式引入了布尔类型。不过它的关键字并不是 bool，而是 _Bool（前面有一个下划线，且 B 大写）。为了书写方便，标准头文件 <stdbool.h> 又把它包装成了 bool，并定义了 true（真）和 false（假）两个宏。

为什么 C99 不直接使用 bool？ 核心原因是为了兼容大量已有的 C 代码，避免“破坏性”的改动。

在 C99 之前，bool 并不是关键字，而是程序员可以自由使用的普通标识符。很多人会自己写一句 typedef int bool;，或者干脆拿 bool 当变量名、函数名、结构体名。假如 C99 直接规定 bool 是关键字，这些老代码里的 bool 就会全部变成语法错误，无法再编译——对一门非常强调向后兼容的语言来说，这是不可接受的。

于是标准挑了一个“几乎不可能撞名”的名字：_Bool。因为 C 标准规定，凡是以“下划线 + 大写字母”开头（或以双下划线开头）的标识符，都是保留给编译器实现使用的，普通程序不会也不应该使用它们。拿这样一个名字来当关键字，就能最大程度避免与现存代码冲突。

真正的关键字只有 _Bool 这一个，bool、true、false 都只是 <stdbool.h> 里用宏“顺手”提供的别名：

// <stdbool.h> 大致相当于：
#define bool  _Bool
#define true  1
#define false 0

所以，只要包含了 <stdbool.h>，就可以像 C++ 那样直接写 bool；而没有包含它的老代码则完全不受影响——bool 依旧可以当普通名字用。正是这种“新关键字加下划线、再靠头文件用宏包装”的做法，让 C 语言能在不破坏老代码的前提下不断演进。

[!note] 补充
从 C23 标准开始，bool、true、false 已经成为语言自带的关键字，不再需要包含 <stdbool.h>；但在使用旧标准的代码里，仍然要显式包含它。

2. 布尔类型的大小与取值

类型	关键字	典型大小	取值
布尔类型	_Bool / bool	1 字节	0（假）、1（真）

布尔类型通常只占 1 字节。需要注意的是：把任意非 0 的整数赋给布尔变量时，它会被自动“规整”成 1，只有赋 0 才会得到 0。

3. 定义与使用示例

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    bool flag = true;      // 等价于 _Bool flag = 1;
    bool empty = false;    // 等价于 _Bool empty = 0;

    printf("%d\n", flag);  // 输出 1
    printf("%d\n", empty); // 输出 0
    return 0;
}

十一、sizeof 关键字

1. sizeof 是什么

sizeof 用来求一个类型或一个变量“占多少字节”。这里要特别强调：sizeof 是关键字（运算符），不是像 printf 那样的库函数。

它长得像函数、用起来也带小括号，所以很容易被误认，但两者有本质区别：

对比项	sizeof	printf（函数）
身份	关键字 / 运算符	库函数
是否需要包含头文件	不需要	需要 #include <stdio.h>
何时起作用	编译阶段就求出结果	运行阶段才被调用
能否接类型名	能，如 sizeof(int)	不能
能否取地址	不能	可以

正因为它是运算符，所以既可以写成 sizeof(类型)，也可以写成 sizeof(变量)；而后一种形式里的括号其实可以省略。

2. 两种写法

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 10;

    printf("%zu\n", sizeof(int));   // 4：求“类型” int 的大小
    printf("%zu\n", sizeof(a));     // 4：求“变量” a 的大小
    printf("%zu\n", sizeof a);      // 4：变量时可以省略括号
    return 0;
}

[!tip] 关于 %zu
sizeof 求出的结果类型是 size_t，这是一种无符号整型，正确的输出格式是 %zu。现代 VS 都支持；如果遇到不支持的旧编译器，可以写成 (int)sizeof(int) 并配合 %d。

[!note] 小知识
对普通变量使用 sizeof 时，括号里的表达式不会被真正执行。例如在 int a = 1; 之后写 sizeof(a++)，得到的仍然是 4，而 a 并不会自增。

3. 用 sizeof 验证各类型大小

接下来对照前面的内容，用 sizeof 亲自验证每种类型到底占几个字节：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("char        : %zu 字节\n", sizeof(char));
    printf("short       : %zu 字节\n", sizeof(short));
    printf("int         : %zu 字节\n", sizeof(int));
    printf("long        : %zu 字节\n", sizeof(long));
    printf("long long   : %zu 字节\n", sizeof(long long));
    printf("float       : %zu 字节\n", sizeof(float));
    printf("double      : %zu 字节\n", sizeof(double));
    printf("long double : %zu 字节\n", sizeof(long double));
    return 0;
}

在 Windows 64 位平台 + VS2026 下，预期输出为：

char        : 1 字节
short       : 2 字节
int         : 4 字节
long        : 4 字节
long long   : 8 字节
float       : 4 字节
double      : 8 字节
long double : 8 字节

结果与前两节表格里的“典型大小”完全对得上：

类型	sizeof 结果	与前面表格对照
char	1 字节	一致
short	2 字节	一致
int	4 字节	一致
long	4 字节	一致（Windows 下为 4 字节）
long long	8 字节	一致
float	4 字节	一致
double	8 字节	一致
long double	8 字节	一致（MSVC 下与 double 相同；Linux 上常为 16 字节）

[!warning] 注意平台差异
上表的输出是 Windows + MSVC 下的结果。换到 Linux（GCC）时，long 通常会变成 8 字节、long double 通常会变成 16 字节。所以，“某类型占几个字节”并不是 C 语言规定的绝对死数，必要时用 sizeof 量一量最可靠。

十二、C 标准的发展及其影响

1. C 语言的标准版本

C 语言有一个特点：它最初并没有官方标准，只是由 Kernighan 与 Ritchie 的书和实现“约定俗成”。为了让不同厂商写出的编译器彼此兼容，美国国家标准学会（ANSI）和国际标准化组织（ISO）先后制定了多个版本的标准。下面按时间顺序列出主要的几版：

标准	俗称	发布年份	主要新增内容
K&R C	—	1978	《The C Programming Language》所定义的原始版本
C89 / C90	ANSI C	1989（ISO 于 1990 采纳）	第一个官方标准，统一了语法与标准库
C95	—	1995	对 C89 的补充修订，加入宽字符、双字符组（digraph）等
C99	—	1999	long long、_Bool / stdbool.h、变长数组、// 单行注释、stdint.h、inline、指定初始化器等
C11	—	2011	_Generic、_Static_assert、多线程与原子操作、匿名结构体/联合体等
C17 / C18	—	2018	主要是缺陷修补，几乎没有新特性
C23	—	2024	属性 [[…]]、nullptr、constexpr、typeof、二进制字面量 0b、bool / true / false 成为关键字等

[!note] 关于版本号
标准年份有两种叫法：ANSI 常用发布年份（如 C89），ISO 常用正式采纳年份（如 C90），它们指的是同一版本，不必纠结。

2. 对 C 编程的影响

（1）可移植性更强。 只要代码遵守标准，同一份源码就更容易在 Windows、Linux、macOS 等不同平台间迁移——编译器负责把标准语法翻译成对应平台能执行的机器码。

（2）新标准是“增量”，不是“推翻”。 语言的核心部分——变量、数据类型、函数、指针、流程控制——在所有标准里都保持一致。新版本大多是“加菜”，很少删掉旧语法，所以老代码通常还能继续编译。

（3）实际能不能用，取决于编译器。 标准是“纸面规定”，真正把它落地的是各家编译器（GCC、Clang、MSVC）。同一个新特性，有的编译器支持得快，有的支持得慢，写代码时要留意当前用的是哪个标准版本。

（4）初学者会遇到的现实差异。 很多看起来“理所当然”的写法，其实是较新标准才有的：

• 用 // 写单行注释，是 C99 才正式加入的（C89 只能用 /* */）；
• 布尔类型 bool，是 C99 才有的；
• 在 for 循环的括号里直接声明变量（for (int i = 0; ...)），也是 C99 才允许的。

所以，在 VS 中可以通过项目属性设置语言标准（对应编译选项 /std:c11、/std:c17 等）；阅读别人的代码时，也可以从它用到的语法反推它依赖的是哪一版标准。

十三、对 short、long、signed、unsigned 的补充

前文为了让行文连贯，直接带出了 short、long、unsigned、signed 这几个关键字。严格来说，它们并不是独立的“数据类型”，而是类型修饰符——附加在基本类型前面，用来改变它的存储长度或取值范围。它们的具体作用前文已经讲过，这里只作几点补充。

1. 谁能被修饰

short 和 long 用来调整整型的“长度”，因此主要用于整型：

• short 只能修饰 int：short int，通常简写为 short；
• long 可以修饰 int，也可以修饰 double：long int、long double。

也就是说，short、long 都不会用来修饰 char；但要注意“long 只修饰整型”并不准确——它是唯一能修饰浮点型的长度关键字（long double）。而 signed / unsigned 与它们不同，可以修饰 char（signed char、unsigned char）和各种整型。

2. 长度关系

• long int 的长度大于等于 int，不一定大于——例如 64 位 Windows 上两者都是 4 字节；
• long、long long 以及指针类型的长度，与平台采用的数据模型有关；
• long double 的长度更是随平台而变：MSVC 下与 double 同为 8 字节，x86 架构的 Linux / GCC 下常为 16 字节。

3. 什么是数据模型

数据模型（data model） 指的是：在特定的操作系统、CPU 架构和 ABI（应用程序二进制接口）下，对 C/C++ 中基本整数类型（short、int、long、long long）以及指针类型位宽（字节数）的一套约定。它的名字通常由各类型的宽度缩写拼成，例如 LP64 表示 long 与 pointer 是 64 位、int 是 32 位。常见的有：

数据模型	int	long	long long	指针	典型平台
LP64	4	8	8	8	64 位 Linux、macOS
LLP64	4	4	8	8	64 位 Windows
ILP32	4	4	8	4	32 位系统

（单位：字节）

这就解释了为什么同一句 sizeof(long)，在 Windows 下得 4、在 Linux 下得 8——不是编译器“任性”，而是它们各自遵循的数据模型不同。写跨平台代码时，不要对 long 的具体宽度做假设；确实需要固定宽度时，可用 <stdint.h> 里的 int32_t、int64_t 等定长类型，或直接用 sizeof 量一量。

这一部分内容作了解。

4. sizeof 的返回值类型：size_t

sizeof 的返回值，C 语言只规定它是一个无符号整数，并没有规定具体是哪种类型，而是留给系统自己决定：可能是 unsigned int，可能是 unsigned long，也可能是 unsigned long long，对应的 printf 占位符分别是 %u、%lu、%llu。这就给程序的可移植性带来了麻烦。

为此，C 语言引入了一个类型别名 size_t，用它来统一表示 sizeof 的返回值类型：在当前系统上，size_t 究竟是 unsigned int 还是 unsigned long long，由系统自行决定，程序员只要写 size_t 即可。size_t 类型的值，打印时使用的占位符是 %zu。

十四、ASCII 字符集

接下来介绍一个很重要的概念——ASCII 字符集。

在前文的叙述中，代码直接使用了 0、9、a、z 这些字符来定义变量，显然没有报错；可我们又在最开始提到，计算机使用的是二进制语言。按道理，这样的代码应该出错才对。这个疑问，就是靠 ASCII 字符集解决的。

在 ASCII 字符集中，规定了 128 个字符各自对应的数值（完整对照表如下图），后来 ASCII 码常被扩展为 256 个字符，目的是兼容更多国家语言中的字符。

这些字符大致可以分成三段：

范围	内容
0 ~ 31、127	控制字符（如换行 \n 对应 10）
32 ~ 126	可显示字符（空格、数字、字母、标点符号）
128 ~ 255	扩展 ASCII，由各国自行定义

说到底，这个字符集就是一种特殊的映射关系——它把每个字符都映射成了一个整数。

到了这里，也不难发现：既然字符都能对应一个整数，那么字符类型其实也是一种整型。换句话说，char 本质上就是一个（通常占 1 字节的）小整数，'A' 只是 65 的一种“写法”而已。这也解释了为什么 char 可以参与整数运算，以及为什么前文说 signed char 的范围是 -128 ~ 127。

我们不需要记住所有映射对应关系，使用时查表即可，不过最好记住数字和大小写字母这几组的规律：

字符	ASCII 值
'0' ~ '9'	48 ~ 57
'A' ~ 'Z'	65 ~ 90
'a' ~ 'z'	97 ~ 122

三组都是连续排列的：数字最小、大写字母居中、小写字母最大；并且 'a' 恰好比 'A' 大 32。