基本型

ここまでは、整数はint、実数はfloat、文字はcharを使用すると説明していました。このページではC言語で扱うことのできる基本型とそのデータ表現を解説します。

基本型の種類

C言語（ANSI-C）で扱うことのできる基本型は以下の通りです。

型名	バイト数	説明
char	1	文字型/整数型
short	2	整数型
int	4	整数型
long	4	整数型
long long	8	整数型
float	4	浮動小数点型
double	8	浮動小数点型

整数型にはsigned / unsigned を修飾できます。例えばsigned intは符号付き整数型、unsigned intは符号なし整数型となります。符号付は負の数を表現できます。符号なしは負の数を表現できませんが、正の数の表現幅が大きくなります。

また、上表で示している型毎のバイト数は、環境(プロセッサやコンパイラ)によって異なりますが、一般的な32bit環境では表のとおりになります。64bit環境ではlong型が8バイトになります。

整数型のデータフォーマット

1バイト(8bit)のchar型で説明します。

unsigned char型の場合は下図のように、8bit全てがデータbitとなります。

2進数で表現すると00000000～11111111まで、16進数で表現すると0x00～0xFFまで、10進数で表現すると0～255まで表現可能です。

signed char型の場合は下図のように、最上位bitが符号bit、下位7bitがデータbitとなります。

符号bitが0のときが正の数、1のときが負の数になります。つまり、正の数の表現範囲は、2進数では00000000～01111111、16進数では0x00～0x7F、10進数では0～127になり、負の数の表現範囲は、2進数では11111111～10000000、16進数では0xFF～0x80、10進数では-1～-128となります。

負の数の表現は、正の数をビット反転させて+1します。

例えば-1の表現は、00000001をビット反転して11111110、さらに+1して11111111となります。16進数で表現すると0xFFです。一番大きな負の値(-128)は0x80となります。

実際に書いて動かしてみましょう。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	unsigned char uc;
	signed char   sc;

	uc = 0xFF;
	printf("uc = %d\n", uc);

	sc = 0x7F;
	printf("sc = %d\n", sc);

	sc = 0xFF;
	printf("sc = %d\n", sc);

	sc = 0x80;
	printf("sc = %d\n", sc);

	return 0;
}

実行結果

uc = 255
sc = 127
sc = -1
sc = -128