C语言合法整型常数有哪些？

整型常数是直接写在代码中的整数,如 10, -50, 0 等，C语言为了满足不同场景的需求，允许使用多种形式来表示整型常数。

合法的整型常数主要可以分为以下几类：

十进制整数

这是我们最熟悉的形式,由数字 0-9 组成，可以带有正负号。

规则：

• 由数字序列组成。
• 可以以可选的 或 符号开头。
• 不能有前导零（除非是数字 0 本身）。

合法示例：

• 123
• -456
• +789
• 0 (表示零)

非法示例：

• 0123 (在C89/C90标准中，这会被当作八进制数，但在C99及以后的标准中，这是非法的，会产生编译警告或错误。)
• 3 (这是浮点数，不是整数)
• 1_000 (除非使用C23的数字分隔符，否则下划线是非法的)

八进制整数

八进制整数用于表示以8为基数的数。

规则：

• 必须以数字 0 开头。
• 后面跟数字 0-7。

合法示例：

• 0123 (表示十进制的 1*8² + 2*8¹ + 3*8⁰ = 64 + 16 + 3 = 83)
• 0777 (表示十进制的 511)
• 0 (也是合法的八进制表示)

非法示例：

• 123 (没有前导0，是十进制)
• 0189 (包含了数字 8 和 9，它们在八进制中是非法的)

十六进制整数

十六进制整数用于表示以16为基数的数,在编程中非常常用，尤其是在处理内存地址、颜色值等场景。

规则：

• 必须以 0x 或 0X 开头。
• 后面跟数字 0-9 和字母 a-f 或 A-F。

合法示例：

• 0x1A (表示十进制的 1*16¹ + 10*16⁰ = 16 + 10 = 26)
• 0XFF (表示十进制的 255)
• 0x7fffffff (在32位系统上，常用来表示 int 类型的最大正整数)

非法示例：

• 1A (缺少 0x 前缀)
• 0xGH (包含了非法字符 G 和 H)

二进制整数 (C11及以后标准)

从C11标准开始,C语言原生支持了二进制整数的表示，这使得处理位操作更加直观。

规则：

• 必须以 0b 或 0B 开头。
• 后面跟数字 0 或 1。

合法示例：

• 0b1010 (表示十进制的 10)
• 0B110011 (表示十进制的 51)
• 0b1 (表示十进制的 1)

注意： 一些老旧的编译器可能不完全支持C11标准，因此二进制字面量可能不被支持或需要编译器特定的扩展。

后缀：指定整型类型

整型常数本身有默认类型,10 的默认类型是 int，但我们可以通过添加后缀来显式地指定其类型，这对于避免溢出和确保类型一致性非常重要。

后缀可以是大写或小写。

组合使用： 后缀可以组合，顺序通常不重要。

• lu 或 ul 都表示 unsigned long。
• llu 或 ull 都表示 unsigned long long。

示例：

• 123456789 // 默认为 int
• 1234567890L // long
• 123456789012345LL // long long (这个数字太大了，无法用 int 或 long 存储)
• 4000000000U // unsigned int (在32位 int 系统上，4000000000会超出 int 范围，但可以存入 unsigned int)
• 40000000000ULL // unsigned long long

总结表格

综合示例

#include <stdio.h>
int main() {
    // 十进制
    int a = 123;
    // 八进制
    int b = 0123; // 十进制值为 83
    // 十六进制
    int c = 0x1A; // 十进制值为 26
    // 二进制 (C11标准)
    int d = 0b1010; // 十进制值为 10
    // 带后缀
    long e = 2147483648L; // 超过int最大值，用long存储
    unsigned int f = 4294967295U; // unsigned int的最大值
    // 打印结果
    printf("a (dec) = %d\n", a);
    printf("b (oct) = %d (dec) or %o (oct)\n", b, b);
    printf("c (hex) = %d (dec) or %x (hex)\n", c, c);
    printf("d (bin) = %d (dec)\n", d);
    printf("e (long) = %ld\n", e);
    printf("f (unsigned int) = %u\n", f);
    return 0;
}

重要提示：

• 整型常数的类型会影响它在表达式中的计算方式和取值范围。3000000000 在32位 int 系统上会发生溢出，但 3000000000U 或 3000000000LL 则是合法的。
• 在编写代码时,选择合适的进制和后缀是写出健壮、可读代码的重要一环，使用十六进制表示位掩码，使用 ULL 确保大数计算不溢出。