int、float、double数据类型有何本质区别？

• int: 用于表示整数（没有小数点）。
• float: 用于表示单精度浮点数（即带有小数点的近似值）。
• double: 用于表示双精度浮点数（比 float 精度更高、范围更广的近似值）。

下面我们从多个维度进行详细的对比。

核心区别总结表

详细解释

int (Integer - 整数)

int 是最基本、最常用的数据类型，用来存储没有小数部分的整数。

• 精度：int 是精确的，只要数字在它的表示范围内，它就能被完美存储，不会丢失任何信息。100 和 1000000 存储为 int 都是精确的。
• 范围：范围是有限的，在大多数现代系统（32位或64位）上，int 是32位的，可以表示从 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 之间的整数，如果超出这个范围（称为“溢出”），结果就会是未定义的，通常是错误的。
• 示例：

  int age = 30;
  int numberOfStudents = 1024;
  int temperature = -10; // 冬天的温度

float (Single-Precision Floating-Point - 单精度浮点数)

float 用来存储带有小数的数字，但它是一种近似值，而不是精确值。

• 精度：float 是不精确的，它用 32 位内存来存储一个数字，其中一部分用于存储指数（决定小数点的位置），一部分用于存储尾数（决定有效数字），这导致它能表示的数字范围很大，但精度有限，通常只有 6 到 7 位有效数字。
  • 什么是有效数字？ 1415926 如果存为 float，可能只能精确存储前 7 位，变成 141593，再比如 0 存为 float，可能会变成 0，因为后面的数字超出了精度范围。
• 范围：范围比 int 大得多，可以表示非常大或非常小的数字。
• 示例：

  float pi = 3.141592f; // 注意 f 后缀，告诉编译器这是一个 float
  float price = 19.99f;
  float scientific = 1.23e10f; // 1.23 * 10^10

double (Double-Precision Floating-Point - 双精度浮点数)

double 是 float 的增强版，它使用 64 位内存来存储浮点数，提供了更高的精度和更大的表示范围。

• 精度：double 也是不精确的，但精度比 float 高得多，通常有 15 到 16 位有效数字，对于绝大多数科学计算和工程应用来说，这个精度已经足够了，如果你需要存储 14159265358979323846，使用 double 可以存下更多位数。
• 范围：范围比 float 更大，可以表示更大或更小的数字。
• 示例：

  double precisePi = 3.141592653589793; // 没有 f 后缀，默认是 double
  double distance = 150000000000.0; // 地球到太阳的平均距离（公里）
  double verySmall = 1.23e-20; // 1.23 * 10^-20

关键区别深入剖析

内存占用与性能

• int: 4 字节
• float: 4 字节
• double: 8 字节

这意味着一个 double 变量占用的内存是一个 int 或 float 的两倍。

在性能方面：

• 整数运算 (int) 通常比浮点数运算快得多，因为 CPU 有专门针对整数运算的优化指令。
• 浮点数运算 (float vs double)：在现代 CPU 上，float 和 double 的运算速度可能相差不大，因为 64 位 CPU 通常能一次性处理 64 位（即 double）的数据，但在一些旧的或嵌入式系统上，float 运算可能会更快，因为它占用的带宽和缓存更少。总体原则：在精度满足要求的前提下，优先使用 float 以节省内存和潜在的带宽。

精度问题（非常重要！）

这是浮点数（float 和 double）最需要注意的地方。永远不要用 来直接比较两个浮点数是否相等！

由于它们是二进制的近似表示,很多十进制小数在二进制中是无限循环小数，无法被精确表示。1 在二进制中是一个无限循环小数。

#include <stdio.h>
int main() {
    float a = 0.1f;
    float b = 0.2f;
    float sum = a + b;
    // 你期望 sum == 0.3，但实际结果可能不是精确的
    if (sum == 0.3f) {
        printf("sum is equal to 0.3\n"); // 这行可能不会执行！
    } else {
        printf("sum is NOT equal to 0.3. It is: %f\n", sum); // 更可能发生的情况
    }
    // 正确的比较方法是判断它们的差值是否在一个很小的“误差范围”内
    float epsilon = 0.00001f;
    if ((sum - 0.3f) < epsilon && (0.3f - sum) < epsilon) {
        printf("sum is approximately equal to 0.3\n");
    }
    return 0;
}

格式化输出 (printf)

这是初学者常犯的错误。

• 打印 int：使用 %d 或 %i。
• 打印 float 或 double：都使用 %f。
• 特别注意：在 scanf 函数中，读取 double 类型时必须使用 %lf，否则会导致行为未定义（通常是读取错误），但在 printf 中，打印 double 可以用 %f 或 %lf，%f 更常见。

#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 10;
    float f = 3.14f;
    double d = 3.1415926535;
    printf("int: %d\n", i);      // 正确
    // printf("int: %f\n", i);   // 错误！格式不匹配
    printf("float: %f\n", f);    // 正确
    printf("double: %f\n", d);   // 正确，打印 double 用 %f 是标准做法
    double value;
    printf("Enter a double: ");
    scanf("%lf", &value);        // 正确！读取 double 必须用 %lf
    // scanf("%f", &value);      // 错误！
    return