資料型態

程式在執行的過程中，需要運算許多的資訊，也需要儲存許多的資訊，資訊是儲存在記憶體空間中，由於資料的型態各不相同，在儲存時所需要的容量不一，不同的資料必須要配給不同的空間大小來儲存，因而有了資料型態（Data type）的規範。

C 的基本資料型態主要區分為整數（Integer）、浮點數（Float）、字元（Character），而這幾種還可以細分，如下所示：

整數

用來表示整數值，可以區分為 short、int、long 與 long long（C99），配置的記憶體長度在不同編譯器上各不相同，可容納的大小各不相同，例如，在 64 位元 Ubuntu 16.04 中的 gcc 編譯器下，int 與 long 為 8 位元組，在 Windows 10 使用 MinGW-w64，GNU 編譯器版本是 8.1.0 型態的話，int 與 long 為 4 位元組，長度越長，表示可表示的整數值範圍越大。
浮點數

用來表示小數值，可以區分為 float、double 與 long double，越後面的型態使用的記憶體空間越大，精度也就越高。
字元

char 的 sizeof(char) 結果要是 1，基本上用來儲存字元資料，但沒有規定什麼是字元資料，也可用來儲存較小範圍的整數。

與字元相關的型態，其實還有來自 C89 的 wchar_t，以及 C11 標準規範的 char16_t、char32_t（定義在 unchar.h 標頭檔）。

在 C11 標準中，建議包括 stdint.h 程式庫，使用 int8_t、int16_t、int32_t、int64_t uint8_t、uint16_t、uint32_t、uint64_t 等作為整數型態的宣告，以避免平台相依性的問題。

以上的資料型態在記憶體中佔有的大小依編譯器而有所差異，想知道這些資料型態在使用的平台上，佔有的記憶體空間有多少，可以使用 sizeof 運算子，它可以告訴你確實的記憶體大小，下面這個程式是個簡單的示範：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    printf("型態\t\t大小（bytes）\n");
    printf("short\t\t%lu\n", sizeof(short));
    printf("int\t\t%lu\n", sizeof(int));
    printf("long\t\t%lu\n", sizeof(long));
    printf("float\t\t%lu\n", sizeof(float));
    printf("double\t\t%lu\n", sizeof(double));
    printf("long double\t%lu\n", sizeof(long double));
    printf("char\t\t%lu\n", sizeof(char));

    return 0;
}

其中 '\t' 是跳格字元，它相當於在主控台中按下 Tab 鍵的效果，可以用來對齊下一個顯示位置，%lu 為格式指定碼，表示該位置將放置一個 long unsigned 型態的整數，也就是由 sizeof() 所計算出來的數字取代，在主控台輸出輸入（Input/Output）中，將針對格式控制作進一步說明。

以下是執行結果：

型態            大小（bytes）
short           2
int             4
long            4
float           4
double          8
long double     12
char            1

由於平台不同，你的執行結果不一定會與這邊相同；因為每種資料型態佔有的記憶體大小不同，因而可以儲存的數值範圍也就不同。

例如在上例中，整數 int 的記憶體空間是 4 個位元組，可以儲存的整數範圍為 -2147483648 至 2147483647，如果儲存值超出這個範圍的話稱之為「溢值」（Overflow），會造成程式不可預期的結果。

整數計算範圍的方式很簡單，例如 int 整數佔 4 位元組的話，可儲存範圍為 2^32 / 2，除以 2 是因為要分另一半儲存負整數的關係，整數的最左邊位元被用來表示正負號，如果最左邊位元為 0 表示正號，若為 1 表示負號。

在 C 中可以使用 signed、unsigned 宣告有號、無號整數，無號整數最左邊位元不用來表示正負號，例如一個 8 位元字元被用來表示整數時，可以表示數值 -128 到 127，而一個無號字元可以表示 0 到 255 的正整數。

size_t 是個機器特定的無號型態，定義於 stddef.h 標頭檔，保證夠大可以容納任何物件，若資料結構具有長度或索引概念，而且需要很大的容量，例如陣列，可以使用 size_t 型態變數來實作長度或索引。

浮點數的儲存方式則是分為兩個部份，例如 float 佔四個位元組的話，前三個位元組用來儲存假數，後一個位元組儲存指數，例如 3.14 * 10^{8， 3.14 儲存在前三位元組，而 8 儲存於後一位元組，所以 float 大致上可以儲存的範圍為 10}38 到 10^{-38（就指數來算出的），而 double 可以大致儲存 10}308 至 10^-308 之間的數值。

C 語言一開始並沒有布林值型態，而是將零值或 NULL 視為不成立，其他值都是成立，C99 有 bool 名稱，定義於 stdbool.h，用來表示布林數，是 C99 布林型態 _Bool 的巨集（也就是會編譯後會展開為 _Bool），在程式中佔一個位元組，也可以使用巨集 true 與 false 字面常量（Literal constant）來表示，展開後成為 1 與 0：

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

int main(void) {
    printf("sizeof(bool)\t%d\n", sizeof(bool));
    printf("sizeof(true)\t%d\n",  sizeof(true));
    printf("sizeof(false)\t%d\n",  sizeof(false));

    printf("true\t%d\n", true);
    printf("false\t%d\n", false);

    return 0;
}

執行結果：

sizeof(bool)    1
sizeof(true)    4
sizeof(false)   4
true    1
false   0