C 中的 short int 是什么?

2024 年 8 月 28 日 | 阅读 6 分钟

在 C 编程语言中,**short int** 是一种用于存储整数值的 **数据类型**。它是一种 **类型修饰符**,可以与 **int 数据类型** 结合使用,创建比普通 int 使用更少内存的较小整数变量。

**short int** 数据类型 **占用 2 字节** 内存,这是普通 **int 数据类型** 的一半大小,其表示的整数值范围为 **-32,768** 到 **32,767**。

Short int 的语法

声明 short int 变量的语法如下:

例如,以下代码声明并初始化了一个名为 age 的 **short int** 变量:

如果 **short int** 变量使用不当,可能会导致错误。这是因为它们的值范围比 **int 变量** 小,如果赋值超出其范围的值,可能会发生 **溢出**。因此,确保赋给 short int 变量的值在其范围内非常重要。

此外,可以使用 `short` 关键字代替 **short int** 来声明此类型的变量。因此,以下两个声明是等效的:

关于 **'short int' 数据类型** 的其他一些附加细节如下:

  • 大小和值范围

如前所述,short int **占用 2 字节** 内存,这是普通 int 数据类型大小的一半。short int 的大小是 **实现定义的**,这意味着它可能因使用的平台和编译器而异。但是,它始终保证比普通 int 小。

在值范围方面,short int 可以存储 **-32,768** 到 **32,767** 之间的整数值。可以使用 `SHRT_MIN` 和 `SHRT_MAX` 常量确定此范围,这些常量在 **limits.h** 头文件中定义。

  • 'short int' 的使用

通常在 **内存空间** 是一个问题,或者要存储的值的范围在 short int 的范围内时,会使用 short int 数据类型。一些可能使用 short int 的情况包括:

  • 在 **内存有限** 的嵌入式系统中。
  • 创建大型整数数组时,需要 **优化内存使用**。
  • 当要存储的值的范围已知在 **short int** 的范围内时,例如存储一个人的年龄,该年龄通常不超过 **100 岁**。
  • 类型修饰符

**short int 数据类型** 是一个 **类型修饰符**,这意味着它可以与其他数据类型结合使用来创建新数据类型。例如,以下是变量的有效声明:

  • 隐式转换

在执行不同数据类型变量之间的算术或比较运算时,C 可能会执行隐式转换,以确保运算正确执行。使用 short int 变量时,了解这些转换很重要,因为它们可能导致意外行为。例如,考虑以下代码:

输出

500

说明

在此代码中,**z** 被赋值为 **500**,这是 **x** 和 **y** 相加的正确结果。但是,如果将 `printf` 语句更改为 `printf("%hu\n", z);`,则输出将是 **244**,这是将 **500** 转换为无符号 **short int** 的结果。发生这种情况是因为使用了 `%hu` 格式说明符,该说明符指示要打印的值应为无符号 short int。

  • 提升和降级

在执行不同数据类型变量之间的运算时,C 可能会执行提升和降级,以确保运算正确执行。提升发生在较小数据类型变量隐式转换为较大数据类型变量时,而降级发生在较大数据类型变量隐式转换为较小数据类型变量时。使用 short int 变量时,了解这些提升和降级很重要,因为它们会影响算术和比较运算的结果。

  • 默认初始化

如果声明了一个 **short int 变量** 但未对其进行初始化,则其值是 **未定义的**。换句话说,它可以包含任何值,包括负值或超出 **short int** 范围的值。因此,最好在声明变量时始终将其初始化为已知值。

  • 类型转换

**类型转换** 是将变量从一种数据类型转换为另一种数据类型的过程。将变量转换为 **short int** 时,变量的值将被截断以适应 **short int** 的范围。例如,考虑以下代码:

在此代码中,**x** 的值为 **500**,超出了 short int 的范围。但是,当 **x** 转换为 **short int** 时,该值将被截断以适应 **short int** 的范围,从而导致 **y** 被赋值为 **-12**。因此,在进行类型转换时,确保转换后的值在目标数据类型的范围内非常重要。

  • 符号性

默认情况下,**short int** 是一个 **有符号数据类型**,这意味着它可以表示正值和负值。但是,也可以使用 **unsigned short int** 或 **unsigned short** 关键字将 **short int** 声明为无符号数据类型。无符号 short int 只能表示非负值,但其范围翻倍为 **0** 到 **65,535**。

  • 兼容性

由于 **short int** 比 **int** 小,因此当它与 int 一起用于 **算术** 或比较运算时,它可以被隐式提升为 int。这意味着 **short int** 可以在任何需要 **int** 的地方使用,而无需显式类型转换。

  • 可移植性

**short int** 的大小可能因使用的平台和编译器而异。为了确保代码在不同平台之间的可移植性,建议使用 **stdint.h 头文件**,该头文件定义了具有特定宽度和符号性的固定大小整数类型。例如,**int16_t 类型** 是一个 **16 位有符号整数类型**,在大多数平台上等同于 **short int**。

  • 数组索引

声明 **short int 值** 的数组时,数组的每个元素都通过索引进行访问。索引可以是整数文字量或 int 类型的变量。但是,如果索引是 **short int** 类型的变量,则在用于访问数组之前,它将被自动提升为 **int**。例如:

  • 位操作

**short int** 可用于位操作,例如 **移位** 和 **掩码**。移位 **short int** 值时,结果是 short int 值。但是,在使用位运算符(如 **& 和 |**)时,short int 值会在执行操作之前先提升为 int。

  • 性能

在某些情况下,使用 short int 而不是 int 可以提高性能,尤其是在内存或处理能力有限的平台上。但是,这取决于具体的应用程序和使用的硬件,应逐例进行测试。

  • 使用后缀进行初始化

C 语言提供了一个后缀来初始化 short int 类型的变量。可以使用 **"s"** 或 **"S"** 后缀和一个常量值来显式指定 short int 常量。例如: