c语言总结 1.数据在内存中的存储

数据类型

整形家族

• char //字符类型（分为signed char与unsigned char,signed char 的范围为-128-127，unsigned char 的范围为0-255）
• short //短整型（分为signed short与 unsigned short,signed short 的范围为-32768-32767，unsigned short的范围为0-65535）
• int //整形（同short）
• long //长整形（分为signed long 与unsigned long,signed long的范围为-2147483648-2147483647，unsigned long的范围为0-4294967295）

浮点型家族

• float //单精度浮点型
• double //双精度浮点型

构造类型

• 数组类型
• 结构体类型struct
• 枚举类型enum
• 联合类型union

指针类型 空类型

• void

整形在内存中的存储

• 原码、反码、补码
  对于整形来说，数据存放内存存放的是补码
• 大小端介绍
  大端指数据的低位保存在内存的高地址中，数据的高位，保存在内存的低地址中（例如1的二进制为00 00 00 01，它的大端表示为00 00 00 01）
  小端指数据的低位保存在内存的低地址中，数据的高位，保存在内存的高地址中（1的小端表示为01 00 00 00）
  一道笔试题：设计一个小程序判断当前机器的字节序

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}
int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
		printf("小端");
	else
		printf("大端");
	return 0;
}

之所以用联合体是因为联合体的成员共用同一块内存空间

• 几个练习

    char a = -1;
	signed char b = -1;
	unsigned char c = -1;
	printf("%d %d %d", a, b, c);

结果为-1 -1 255，因为unsigned char的范围为0-255，不可能为负数，-1为0的前一个，因此为255

unsigned int i;
int main()
{
    for (i = 9; i >= 0; i--)
	{
		printf("%u\n", i);
	}
	system("pause");
	return 0;
}

结果为死循环，因为i为unsigned int 型，永远大于0.

• 浮点型在内存中的存储
  举个例子说明

int main()
{
    int n = 9;
	float *PFloat = (float*)&n;
	printf("n的值为:%d\n", n);
	printf("PFloat的值为:%f\n", *PFloat);

	*PFloat = 9.0;
	printf("num的值为:%d\n", n);
	printf("PFloat的值为:%f\n", *PFloat);
	return 0;
}

结果为n的值为9，*PFloat的值为0.000000，num的值为1091567616，*PFloat的值为9.000000
因为二进制浮点数可以表示成(-1)^S *M *2^E, (-1) ^ S表示符号位，S=0，表示正数，S=1,表示负数，M表示有效数字，2^E表示指数位.(对于32位的浮点数，最高的一位是符号位S,接着的8位是指数E,剩下的23位为有效数字M.对于64位浮点数，最高的一位是符号位S,接着的11位为指数E,剩下的52位为有效数字M.)
E为一个无符号整数，但是科学计数法中是可以出现负数的，因此存入内存时E的真实值必须加上一个中间数，对于8位的E，中间数为127，对于11位的E，中间数为1023.
E从内存中取出又能分为三种情况：

• E不全为0或不全为1
  规则为E减去127（或者1023），将有效数字M加上第一位的1
• E全为0
  规则为E为1-127（或者1-1023），有效数字不加第一位的1，还原为0.xxxx的小数。
• E全为1
  如果有效数字M全为0，表示无穷大
  1.整数转换为浮点数，9可以表示成S=0,E=0000 0000(E全为0),则M=000 0000 0000 0000 0000 1001,E=1-127=-126，M还原为0.xxxxx的小数，为0.000 0000 0000 0000 0000 1001，即结果为0.000 0000 0000 0000 0000 10012^-126=1.001 * 2^(-126-20)≈0.000000。
  2.浮点数转换为整数，9.0的二进制表示为1001.0，即为1.001 * 2^3=(-1) ^01.001 * 2^3,即S=0,M=1.001,E=3+127=130,则S+M+E表示为二进制为：0 10000010 001 0000 0000 0000 0000 0000，转换为十进制为1091567616 。