資料型態認識─整數 (Integer)

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無論你使用何種程式語言，正確運用資料型態，可以避免不必要的程式錯誤，在此我將一系列介紹變數型態基本概念，讓各位入門初學者不會錯用。

今天只談整數，整數有兩大類，一為正整數包含零，另一為正負整數，先看看電腦如何處理這些數值，為了方便解釋先以三位元舉例，而後再將觀念拓展到更高位元。

假設有一個三位元處理器，表示它可以一次處理三個位元資料，每個位元資料不是一就是零，那麼正整數可以有下列組合表示：
0 ─ 000
1 ─ 001
2 ─ 010
3 ─ 011
4 ─ 100
5 ─ 101
6 ─ 110
7 ─ 111

如果要表示有正負號的數值，那麼最高位元(MSB)用來代表正負號：
-4 ─ 100
-3 ─ 101
-2 ─ 110
-1 ─ 111
+0 ─ 000
+1 ─ 001
+2 ─ 010
+3 ─ 011

這就是為什麼 BASIC、C、JAVA‧‧‧，所有程式語言變數宣告時，要指明是否帶正負號，下列為常見宣告方式：
unsigned char ─ 8 位元正整數
unsigned short ─ 16位元正整數
unsigned int ─ 16 或 32 位元正整數
unsigned long ─ 32位元正整數

char ─ 8 位元整數 (注意有的編譯器會把 char 當成正整數，那麼宣告就要改成 signed char)
short ─ 16位元整數
int ─ 16 或 32 位元整數
long ─ 32位元整數

int 比較特別，它是 16 / 32 bits？取決於 CPU 以及編譯器(Compiler)設計，通常它是 16 bits，除非高階系統有特別聲明代表 32 bits。

接下來看看這些數值範圍，n 位元
正整數 0 ～ 2ⁿ-1
整數 -2^n-1 ～ 2^n-1-1

因此，
unsigned char ─ 0 ～ 255
unsigned short ─ 0 ～ 65535
unsigned long ─ 0 ～ 4294967295

char ─ -128 ～ 127
short ─ -32768 ～ 32767
long ─ -2147483648 ～ 2147483647

最後提醒程式設計初學者，要留意數值範圍，選擇適當的宣告，否則會發生不可預期的狀況，例如：
變數宣告 unsigned char，當數值 255 再加一，會變為 0。
宣告 char，數值 127 再加一，會變為 -128。