C语言中位、字节和字的定义 整数类型与浮点数类型的比较

一、位、字节和字

术语位、字节和字用于描述计算机数据单位或计算机存储单位。这里主要指存储单位。

最小的存储单位称为位（bit）。它可以容纳两个值（0或1）之一（或者可以称该位被置为“关”或“开”），不能在一个位中存储更多的信息，但是计算机中包含数量极其众多的位。位是计算机存储的基本单位。

字节（byte）是常用的计算机存储单位。几乎对于所有的机器，1个字节均为8位。这是字节的标准定义，至少在衡量存储单位时是这样（C语言中对此有不同的定义）。由于每个位或者是0或者是1，所以一个8位的字节包含256（2的8次方）种可能的0、1组合。这些组合可用于表示0到255的整数或者一组字符。这种表示可以通过二进制编码（仅使用0或1方便地表示数字）来实现。

对于一种给定的计算机设计，字（word）是自然的存储单位。对于8位微机，比如原始的Apple机，一个字正好有8位。使用80286处理器的早期IBM兼容机是16位机，这意味着一个字的大小为16位。基于Pentium的PC机和Macintosh PowerPC中的字是32位。现在普遍的计算机是64位，但更强大的计算机还可以有更长位数的字。

二、整数类型与浮点数类型

对于人，整数和浮点数的区别在于它们的书写。对于计算机，区别在于它们的存储方式。下面分别对它们进行介绍。

1、整数

整数（integer）就是没有小数部分的数。在C中，小数点永远不会出现在整数的书写中。例如1、-23和4561都是整数。数3.14、0.77和8.000都不是整数。整数以二进制数字存储。例如整数9的二进制表示为1001，在8位的字节中存储它需要将前4位置0，后4位为1001，即00001001。

2、浮点数

浮点数（floating-point）差不多可以和数学中的实数（real number）概念相对应。实数包含了整数之间的那些数。1.75、2.16E7、3.00和4e-8都是浮点数。注意，加了小数点的数是浮点型值，所以3是整数类型，而3.00是浮点型。书写浮点数有多种形式。2.16E7表示2.16乘以10的7次方（即1后面带有7个0），7称为10的指数。

这里最重要的一点是浮点数与整数的存储方案不同。浮点数表示法将一个数分为小数部分和指数部分并分别存储。因此尽管7.00和整数7有相同的值，但它们的存储方式不同。与机器中的二进制存储方式相似，在十进制中5.0可表示为0.5E1，这里的0.5是小数部分，1是指数部分。当然，计算机的内部存储使用二进制数字，它使用2的幂而非10的幂。

这里我们先只关注这两种类型在应用中的区别：

①整数没有小数部分；浮点数可以有小数部分

②浮点数可以表示比整数范围大得多的数

③对于一些算术运算（例如两个很大的数相减），使用浮点数会损失更多的精度

④因为在任何区间内（比如1.0和2.0之间）都存在无穷多个实数，所以计算机浮点数不能表示区域内所有的值。浮点数往往只是实际值的近似。例如，7.0可能以浮点值6.99999存储。

⑤浮点运算通常比整数运算慢。不过，已经开发出了专门处理浮点运算的微处理器，它可以缩小速度上的差别。

审核编辑：汤梓红