编写高质量C代码一：数据

(1)注意数据类型及其范围

不同数据类型的表示方法和范围是不同的，整型如下图：

这里要注意符号数和无符号数是有区别的，符号的最高位要牺牲出来作为符号位，符号位为1表示负数，符号位为0表示正数。实质上，我们对内存中的数据进行解释，是按照他的数据类型进行解释的。举个例子，-3在内存中的补码(假设8位)表示为1000 0011，如果定义-3为无符号型，那么解释得到的数值就是131。所以，有时候会发生一些看似“奇怪”的事情。举两个例子：

char的表示范围是-127~127，这里定义char a=150，超过了其表示范围，编译器就会按照符号数进行处理，所以最后结果是负数。

(2)注意不同数据类型的转换

我们再来看例外一个例子：

按理说，最后的结果应该是i < sizeof(array)啊？
原来是这样，sizeof返回值是size_t类型，是一个无符号型。当有符号数和无符号数进行运算时，有符号数会转换成无符号数。这样，-1用无符号数表示的话就是一个非常大的正数。所以会出来“看似奇怪”的结果。

由此可见，有符号数和无符号数混合使用是危险的，所以在代码中要尽量少使用无符号型。

(3)防止无符号整数回绕

涉及无符号数的计算是永远不会发生溢出的，也就是说，如果数值超过了无符号数的最大上限，就会发生回绕。如果无符号数超过了最大值，就会返回0，然后从0开始增大；如果低于无符号数的下限，那么就会达到无符号数的上界，然后从上界开始减小。举个例子：

因此，在无符号数的运算中，要采取适当的方法防止回绕。例如做如下修改：

#include<stdio.h>
int main(){
    unsigned int a = 4294967295;
    unsigned int b = 2;
    unsigned int c = 4;
    if(UINT_MAX - a > b)
        printf("%u\n",a+b);
    if(UINT_MIN + c < b)
        printf("%u\n",b-c);
    return 0;
}

(4)防止符号整数溢出

当两个符号数运算溢出时，会导致“不确定的行为”，大多数编译器会忽略溢出，这样就会导致不确定或错误的值保存在变量中。溢出跟回绕类似，会使变量的值发生“意想不到”的变化，可以逃过边界检查，导致很多问题，比如缓冲区溢出。

(5)少使用浮点数

大多数平台下，浮点数都遵循IEEE754标准。浮点类型在不同平台下的实现差异很大，有的平台有浮点运算单元(FPU)；有的处理器只能做整型运算，需要用整数运算实现模拟浮点运算（软浮点）。
5.1 避免浮点数进行精确计算，用分数精确表示浮点数，避免浮点数因舍入误差导致的不精确问题。
5.2 避免浮点数直接使用==进行判断，一般采用|V0 - V1 < MIN|的形式。
5.3 避免使用浮点数作为循环计数器。
5.4 尽量将浮点运算中的整数转换为浮点数。看个例子：

为什么第一个结果跟后面四个不一样呢？而且第一个结果明显精确度不高。因为x/9会首先执行，然后将结果35转换成浮点数赋给a。还有一点要注意，整数与浮点数运算，会将整数首先转化为浮点数。因此，为了避免这种信息缺失的情况，我们使用整数运算并把结果赋给一个浮点数时，要首先将一个整数转换成浮点数！

(6)数据类型转化时做范围检查

不同类型的数据进行转化，要先转化为级别最高的数据类型，然后再进行运算。例如int类型的数据和long类型的数据运算，int先要转化成long。还有一个要注意的是，所有的浮点操作都是双精度的，即使表达式中只有float类型，也要首先转化成double类型。
如果一个无符号类型转化成有符号类型，就有可能发生高位截断而数据丢失，主要是防止溢出。

(7)使用有严格定义的数据类型

首先看两个例子：

为什么会这样呢？因为ch与0xff比较时，首先将ch转换为int型，如果int是32位的，那么如果ch是有符号的，那么补为0xffff ffff；如果ch是无符号的，那么补为0x0000 00ff。
尽量使用严格形式定义的、可移植的数据类型，尽量不使用与具体硬件或软件关系密切的变量。