C-Datentypen verstehen: Umfassender Leitfaden

Datentypen in C beziehen sich auf ein umfangreiches System zur Deklaration von Variablen oder Funktionen verschiedener Typen. Der Typ einer Variablen bestimmt, wie viel Speicherplatz sie belegt und wie das gespeicherte Bitmuster interpretiert wird.

Die Typen in C können wie folgt klassifiziert werden:

Array- und Strukturtypen werden zusammenfassend als aggregierte Typen bezeichnet. Der Typ einer Funktion spezifiziert den Rückgabetyp der Funktion. Im Folgenden betrachten wir die Grundtypen; andere Typen folgen in späteren Kapiteln.

Ganzzahltypen (Integer Types)

Die folgende Tabelle zeigt die Standard-Ganzzahltypen mit Speichergrößen und Wertebereichen (typisch für 64-Bit-Systeme):

Um die genaue Größe eines Typs oder einer Variablen auf einer bestimmten Plattform zu ermitteln, verwenden Sie den sizeof-Operator. Der Ausdruck sizeof(typ) liefert die Speichergröße in Bytes. Beispiel mit Konstanten aus limits.h und float.h:

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

int main(int argc, char** argv) {
    printf("CHAR_BIT  : %d\n", CHAR_BIT);
    printf("CHAR_MAX  : %d\n", CHAR_MAX);
    printf("CHAR_MIN  : %d\n", CHAR_MIN);
    printf("INT_MAX   : %d\n", INT_MAX);
    printf("INT_MIN   : %d\n", INT_MIN);
    printf("LONG_MAX  : %ld\n", (long) LONG_MAX);
    printf("LONG_MIN  : %ld\n", (long) LONG_MIN);
    printf("SCHAR_MAX : %d\n", SCHAR_MAX);
    printf("SCHAR_MIN : %d\n", SCHAR_MIN);
    printf("SHRT_MAX  : %d\n", SHRT_MAX);
    printf("SHRT_MIN  : %d\n", SHRT_MIN);
    printf("UCHAR_MAX : %d\n", UCHAR_MAX);
    printf("UINT_MAX  : %u\n", (unsigned int) UINT_MAX);
    printf("ULONG_MAX : %lu\n", (unsigned long) ULONG_MAX);
    printf("USHRT_MAX : %d\n", (unsigned short) USHRT_MAX);
    return 0;
}

Typische Ausgabe auf Linux (64-Bit):

CHAR_BIT  : 8
CHAR_MAX  : 127
CHAR_MIN  : -128
INT_MAX   : 2147483647
INT_MIN   : -2147483648
LONG_MAX  : 9223372036854775807
LONG_MIN  : -9223372036854775808
SCHAR_MAX : 127
SCHAR_MIN : -128
SHRT_MAX  : 32767
SHRT_MIN  : -32768
UCHAR_MAX : 255
UINT_MAX  : 4294967295
ULONG_MAX : 18446744073709551615
USHRT_MAX : 65535

Gleitkommatypen (Floating-Point Types)

Details der Standard-Gleitkommatypen mit Speichergrößen, Wertebereichen und Genauigkeit:

Die Header-Datei float.h definiert Makros für diese Werte. Beispiel:

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main() {
    printf("Speichergröße für float : %zu \n", sizeof(float));
    printf("FLT_MAX : %g\n", FLT_MAX);
    printf("FLT_MIN : %g\n", FLT_MIN);
    printf("DBL_MAX : %g\n", DBL_MAX);
    printf("DBL_MIN : %g\n", DBL_MIN);
    printf("Precision (FLT_DIG): %d\n", FLT_DIG);
    return 0;
}

Der void-Typ

Der void-Typ spezifiziert, dass kein Wert verfügbar ist. Er wird in drei Situationen verwendet: