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“程序＝数据结构＋算法”，算法很容易理解，就是解决问题的思路和步骤，那数据结构是什么呢？一个程序中肯定要用到数据，而数据有简单的，也有复杂的，如何对这些数据进行设计和定义，如何进行数据的存储和访问，这些数据间有着什么样的关系，这些都是数据结构要考虑的事情。可见，数据对于一个程序是非常重要的。C语言里有不少数据类型，按照先易后难的原则，本节主要讲述C语言中的基本数据类型。
C语言的基本数据类型有三类：整型、实型与字符型。
整型，顾名思义，整数类型，也就是不带小数点的数值类型。是不是太简单了？不过整型按占用内存大小和所能表示的数值范围又可分为短整型、标准整型、长整型和长长整型，分别用关键字“short int”“int”“long int”“long long int”表示。为什么要分成这么多的类型呢？想要理解这个问题，必须先了解一下内存存储相关的问题，因为这里涉及了内存大小，所以下面简单介绍一下二进制、位和字节的相关知识。
我们的日常生活中离不开数字，但生活中通常所使用的都是十进制的数，而计算机只能处理二进制数，所以要把十进制数转换成相对应的二进制数，计算机才能处理。
十进制的规则是逢十进一，它的每一位都是由0～9的数字构成。对应的二进制的规则就是逢二进一，它的每一位只能由0或1构成。此外，在C语言中除了二进制，还有可能会用到八进制和十六进制。所以对于“10”，如果它是十进制数，就是10；如果它是二进制的话，那么它所对应的十进制数就是2；若是八进制，对应的十进制数就是8；若是十六进制，则其对应的十进制数就是16。下面列出十进制数0～15所对应的二进制、八进制和十六进制数值。
对于十进制整数23，转换成对应的二进制码为10111，二进制码里的每个“0”或“1”称为一个二进制位（Bit），简称位。在两个位中左为高位，右为低位。
内存的最小存储单位为字节（Byte），1字节有8位（即1字节可以存放8个二进制的“0”或“1”），所以要把整数“23”存放在内存中至少需要1字节的空间，位数不够8时前面补0。即十进制数“23”对应的8位二进制码为“0001 0111”，如图2.1所示。
图2.1 存储在1字节内存中的十进制数“23”
在这8位中，位序为7的位是最高位，位序为0的位是最低位，其中最高位是作“正负”的标记位来使用的，称为符号位，即符号位的位值为“0”表示正数，为“1”表示负数，剩余的7位用于存储整数所对应的二进制码，称为数据位。所以1字节所能表示的取值范围从–128（二进制码为“1000 0000”）～127（二进制码为“0111 1111”），共256个。
要想把一个更小或更大的整数存储到内存中，8位就显然无能为力了，必须使用更多的内存空间，例如2字节就拥有16位，可表示的取值范围变成从–32768（二进制码为“1000 0000 0000 0000”）～32767（二进制码为“0111 1111 1111 1111”），共65536个，扩大了256倍。
大家可以想象一下，如果C语言中只有一种整数类型的话，让其使用多少字节的内存比较合适呢？假如使用的内存字节数多，则能表示的数值范围大，但如果用它来存放一些小数值，就会造成内存的浪费；反之，如果使用的内存字节少，可能又存放不了比较大的数值，无论怎样都不能两全其美。
现在明白为什么把整型分为这么多的类型了吧，根据不同的数值大小，使用不同大小字节的内存空间，既不浪费内存空间，又能放得下相应的数值，真正做到“物尽其用”。表2.1是本书的开发环境下各种整型的内存大小和所能表示的取值范围。
表2.1 整型的内存大小和取值范围
一个整型“摇身一变”成了四种类型，是不是挺有趣？其实它还可以再变出四种类型。这次新变出的四种新类型和之前的四种非常类似。
前面讲到把一个整数转换成对应的二进制码，其中的最高位是用来标记正负数的符号位。这时会不会有读者突发奇想：“那如果不要这个符号位，把它也变成数据位，用于存放整数的二进制位，不是就能多出1倍的取值范围吗？”不得不佩服大家的聪明，也很有想象力，但不够准确。
如果没有了表示正负整数的符号位，那么就没有了负数的表现能力，所存储的全部视为正整数。最终的结果就是正整数的取值范围扩大了一倍，但总的取值范围没变。例如1字节所能表示的取值范围从0（二进制码为“0000 0000”）至255（二进制码为“1111 1111”），还是256个；2个字节的取值范围从0（二进制码为“0000 0000 0000 0000”）至65535（二进制码为“1111 1111 1111 1111”），还是65536个。
对于这种没有符号位，全是数据位的整数类型，我们称之为无符号整型，它的关键字为“unsigned”。之前所讲的四种整数类型都是有符号整型，它们也有个关键字“signed”，不过通常不用写，也就是默认的整型就是有符号的，若想使用无符号的整型，前面加上“unsigned”关键字即可。在本书的开发环境下，各种无符号整型的内存大小和取值范围如表2.2所示。
表2.2 无符号整型的内存大小和取值范围
整数类型讲完应该讲小数类型了。C语言把这种带小数点的数值类型称为实型或浮点数类型。虽然实型与整型只有一字之差，但它却有和整型完全不同的内存存储方式，通过上一节的学习，我们知道了有符号整型的最高位是符号位，其他的都是数据位，对于无符号整型来讲，全部都是数据位。而实型却是分为三段进行存储的：符号位、阶码位、数据位。其中最高位是符号位，中间部分是阶码位（或称指数位），最后部分是数据位（或称尾数位），如图2.2所示。
图2.2 实型内存存储示意图
这种类似于科学计数法的内存存储方式，能够轻松存储一个比较大的数值，并拥有非常大的取值范围，但是在数值的精度上可能会有所损失，毕竟鱼与熊掌不可兼得。由于实型的这种特殊的内存存储方式，导致在处理速度上没有整型的快，所以如果程序中不涉及小数的话，尽量还是选用整型。
实型按照内存大小分为单精度浮点数类型、双精度浮点数类型和长双精度浮点数类型，关键字分别为“float”“double”和“long double”。其中单精度浮点数类型，内存大小为4个字节，即32位（符号位1位，阶码位8位，数据位23位）；双精度浮点数类型的内存大小为8字节，即64位（符号位1位，阶码位11位，数据位52位）；长双精度浮点数类型是相对较新的一种实型，它拥有更大的数值表现和存储能力，但由于C标准并未对它的内存大小有所规定，所以在不同的系统和编译器上，可能被实现为各种不同字节大小的版本。实型的内存大小和取值范围如表2.3所示。
表2.3 实型的内存大小和取值范围
也许读者会有疑问，为什么没有1字节大小的整型呢？其实是有的，只不过通常我们把它称为字符型，关键字为char。也就是说，字符型就是1字节的整型。那为什么要把它称为字符型呢？为了能够在程序中使用字符，最初C语言规定将1字节的整型作为字符来使用，更确切地说，是将0～127这128个正整数作为字符使用，这就是大名鼎鼎的ASCII码（美国信息交换标准代码）。
ASCII码中定义的全是英文字符，例如大写和小写的英文字母、数字字符、标点符号以及特殊的控制字符。例如用整数10表示换行字符，整数32表示空格字符，整数48～57表示数字字符0～9，整数65～90表示大写字母A～Z，整数97～122表示小写字母a～z等等。这里需要注意的是数字字符“0”和整数0是不同的概念。数字字符“0”对应的整数是48，而整数0也有一个对应的英文字符，它是空字符，通常用它来表示一个字符串的结束。ASCII码中的其他的一些常用字符见表2.4。
表2.4 ASCII常用字符与整数对照表
既然字符型就是1字节的整型，我们完全可以把字符型当成整型来使用。字符型是不是也分有符号和无符号呢？答案是肯定的。默认的字符型就是有符号的，取值范围为–128～127。ASCII码就采用里面的正数部分，若在字符型的前面加上“unsigned”关键字，那么就是无符号的字符类型了，其取值范围为0～255，具体见表2.5。
表2.5 字符型内存大小和取值范围
在C语言中，允许使用“typedef”关键字来设置类型别名。所谓设置类型别名，就是给数据类型起一个新的名字。设置类型别名的格式为：
设置类型别名之后，新类型名具有与原类型名相同的数据类型，用户可以随意选择使用新类型名和原类型名，效果是一样的。既然一样，那设置类型别名有什么好处呢？
C语言中，有些数据类型的名字比较长，很容易造成书写错误。若给这样的数据类型设置一个简短的别名，就能减少书写上的错误。例如：
通过typedef给unsigned int类型设置一个简短的别名uint，后面代码中需要使用unsigned int的地方，可以使用uint，是不是方便多了，类型名的字符少了，书写错误自然也会减少。
例如我们给short类型设置一个别名“DATATYPE”，并在代码中都使用这个别名：
过了一段时间后，发现short类型太小，不够用，想换成更大的类型int，那么只需改动设置类型别名的地方：
现在代码中所有的DATATYPE都表示为int类型了。是不是很方便？若是没有设置类型别名，就得到代码中一一查找要修改的地方，对代码量大的程序来说工作量很大。
举个例子，在保存某人的基本信息的代码中，如果看到一个int类型的变量，怎么能知道这个变量所表示的是什么呢？是人的身高、体重还是年龄？这时可以给int类型设置类型别名：
在代码中，变量的类型使用Age，这样一下就能明白这个变量保存的是一个人的年龄。