c - 另一个 C 数据类型问题

Question

好吧，我完全掌握了 C 语言最基本的数据类型，例如 short、int、long、float，准确地说，是所有数字类型。需要了解这些类型才能对正确的数字执行正确的操作。例如使用 FPU 将两个 float 相加。所以编译器必须知道类型是什么。

但是，说到角色，我有点不对劲。我知道基本的 C 数据类型 char 用于 ASCII 字符编码。但我不知道的是，为什么你甚至需要另一种字符数据类型。为什么不能只使用 1 字节整数值来存储 ASCII 字符。如果你调用 printf，你在调用中指定了数据类型，所以你可以告诉 printf 整数代表 ASCII 字符。我不知道 cout 如何解析数据类型，但我想您可以通过某种方式指定它。

另一件事是，当你想使用 Unicode 时，你必须使用 wchar 数据类型。但是，如果我想使用其他编码而不是 UTF 怎么办，例如 ISO 或 Windows 编码？因为 wchar 将字符编码为 UTF-16 或 UTF-32(我阅读了它的特定编译器)。而且，如果我想使用一些假想的新 8 字节文本编码，该怎么办？我应该为它使用什么数据类型？我实际上对此很困惑，因为我一直期望如果我想使用 UTF-32 而不是 ASCII，我只是告诉编译器“获取我键入的字符的 UTF-32 值并将其保存到 4 个字符字段中。”我认为文本编码是最后处理的，例如打印功能。我只需要指定编译器使用的编码，因为 Windows 确实在 win32 应用程序中使用 ASCII，我想 C 编译器必须将我键入的字符从 Windows 发送到 C 编辑器的任何类型转换为 ASCII。

最后一件事是，如果我想将 25 字节整数用于某些高等数学运算怎么办？ C 没有指定你自己的数据类型。是的，我知道这会很困难，因为所有的数学运算都需要更改，因为 CPU 不能将 25 个字节的数字相加。但是有办法吗？或者有一些数学库吗？如果我想将 Pi 计算为 1000000000000000 位怎么办？ :)

我知道我的问题很长，但我只是想尽我所能用英语解释我的想法，因为它不是我的母语，所以很难。而且我相信我的问题有简单的答案，我错过的东西可以解释一切。我读了很多关于文本编码、C 教程的文章，但对他一无所知。感谢您的时间。

Answer 1

你的问题很宽泛，我会尝试解决你提出的一些具体问题，希望它能让你稍微理清头绪。

• char 类型可以看作是另一种数字类型，就像 int、short 和 long 一样。完全可以写成char a=3;。不同之处在于，使用 char 时，编译器会为您提供一些附加值。不仅仅是数字，您还可以将 ASCII 字符分配给变量，例如 char a='U'; 然后该变量将获得该字符的 ASCII 值，您还可以使用文字初始化字符数组像这样的字符串:char *s="hello";.
  这并没有改变一个事实，毕竟 char 仍然是一个数字类型，而一个字符串只是一个数字数组。如果您查看字符串的内存，就会看到字符串的 ASCII 代码。

• 将 char 选择为 1 个字节是任意的，并且由于历史原因在 C 语言中主要保留这种方式。 C# 和 Java 等更现代的语言将 char 定义为 2 个字节。

• 您不需要“另一种”类型的字符。 char 只是包含单个 singed/unsigned 字节的数字类型，与 short 是包含有符号 16 位字的数字类型相同。这种数据类型用于字符和字符串的事实只是编译器提供的语法糖。 1 字节整数 == 字符。

• printf() 仅适用于字符，因为这是 C 的设计方式。如果它是今天设计的，它可能会搭配短裤。事实上，在 Windows 中你有一个版本的 printf() 可以与短裤一起使用，它被称为 wprintf()

• wchar_t 类型在 Windows 中只是 short 的别称。在 Windows 头文件的某处有一个像这样的 decleration:typedef short wchar_t; 这使得它发生了。您可以互换使用它们。使用单词 wchar_t 的好处是无论谁阅读您的代码都知道您现在想要使用字符而不是数字。另一个原因是，如果微软有时会决定现在要使用 UTF32，那么他们需要做的就是将上面的 typedef 重新定义为 typedef int wchar_t;，就是这样(在实际上，实现起来要复杂得多，因此在可见的 future 不太可能发生这种变化)

• 如果您想使用一些非 ASCII 的 8 位编码，例如称为“Windows-1255”的希伯来语编码，您只需使用字符。有许多这样的编码，但现在使用 UNICODE 总是更可取。事实上，实际上有一个版本的 Unicode 本身适合 8 位字符串，即 UTF-8。如果您正在处理 UTF-8 字符串，那么您应该使用 char 数据类型。没有什么限制它只能使用 ASCII，因为它只是一个数字，它可以表示任何意思。

• 处理如此长的数字通常使用称为“十进制类型”的东西来完成。 C 没有这个，但 C# 有。这些类型的基本思想是它们处理类似于字符串的数字。十进制表示的每个数字都使用 4 位保存，因此 8 位变量可以保存 0-99 范围内的数字，3 字节数组可以保存 0-999999 范围内的值，依此类推。这样你就可以保存任意范围的数字。
  这些的缺点是对它们进行计算比对普通二进制数进行计算要慢很多。
  我不确定是否有库在 C 中做这种事情。使用谷歌查找。