C-数据的储存(上)

文章目录

  • 前言
  • 一、数据类型详细介绍
    • 1.内置类型
    • (1).整形家族
    • (2).浮点数家族
    • 2.构造类型(也称自定义类型)
    • 3.指针类型
    • 4.空类型
  • 二、整形在内存中的存储
    • 1.空类型计算机中的整数有三种2进制表示方法
    • 2.大小端
    • (1).什么是大小端?
    • (2).为什么会有大小端模式之分呢?
    • (3).练习
  • 三、关于有符号和无符号的了解
    • (1).有符号char
    • (2).无符号char
    • (3).注意
  • 总结


前言

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本章内容:C-数据的储存(上)
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一、数据类型详细介绍

数据类型是一种属性,用于指定对象可保存的数据的类型

1.内置类型

类型的意义:
(1).使用这个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)
(2).如何看待内存空间的视角。

C-数据的储存(上)_第1张图片
字符存储和表示的时候本质上使用的是ASCII值,ASCII值是整数,字符类型也归类到整型家族。

(1).整形家族

C-数据的储存(上)_第2张图片
注意:

short, int, long可以等价于signed short ,signed int ,signed long
有符号char是不是等价于signed char取决于编译器;无符号:unsigned char
unsigned int a=-10单纯打印得到结果也是-10因为用的是%d==无符号打印应该用%u==

(2).浮点数家族

注意:
在这里插入图片描述

int a=3.5是把浮点型强制类型转换int类型

2.构造类型(也称自定义类型)

C-数据的储存(上)_第3张图片

3.指针类型

C-数据的储存(上)_第4张图片
总结:
指针类型的意义

1.指针类型决定了指针进行解引用操作的时候,能访问空间的大小。
2.指针类型决定了指针的步长 (指针走一步可以走多远)。

4.空类型

void表示空类型(无类型)
通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。

void test(...)//函数不需要返回值
{

}

void test (void)//函数不需要参数
{

}

void* p//无具体类型的指针

二、整形在内存中的存储

1.空类型计算机中的整数有三种2进制表示方法

原码、反码和补码

三种表示方法均有符号位和数值位两部分, 符号位都是用0表示“正",用1表示"负"

数值位正数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表示方法各不相同。

C-数据的储存(上)_第5张图片

由上图可知&b得到的地址是0x0000003AA94FFBD4地址, 四个二进制位转换成一个十六进制位所以1111->f(15)…0110->6,由此推出 对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

2.大小端

在这里插入图片描述

(1).什么是大小端?

由图可看:a的地址中左边44的地址是0x000000EE162FF854,33的是0x000000EE162FF855,22的地址是0x000000EE162FF856,11的地址是0x000000EE162FF857,所以下面是0x000000EE162FF858,所以左边的地址小右边的地址大,低位数据放在低地址,高位数据放在高地址,这就是所谓的小端存储
大端(存储)模式是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中;
小端 (存储)模式是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位,,保存在内存的高地址中。
根据权重
11223344这种存储方式称为大端节序存储
44332211这种存储方式称为小端节序存储
C-数据的储存(上)_第6张图片

(2).为什么会有大小端模式之分呢?

因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8 b。但是在C语言中除了8 bit的char之外,还有16 bit的short型,32 bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。
例如:一个16bit的short型×,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即Ox0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的x86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

(3).练习

请简述大端字节序和小端字节序的概念,设计一个小程序来判断当前机器的字节序

#include
int main()
{
	int a = 1;
	char* p = (char*)&a;
	if (*p == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

优化

#include
int check_sys()
{
	int a = 1;
	return *(char*)&a;
}
int main()
{
	if (check_sys() == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}

三、关于有符号和无符号的了解

答案 -1 -1 255

#include
int main()
{
	char a = -1;
	//10000000000000000000000000000000001-原码
	//11111111111111111111111111111111110-反码
	//11111111111111111111111111111111111-补码
	//因为char 类型只能放8个比特位所以要截断
	//11111111
	//在整形提升,按照符号位提升
	//11111111111111111111111111111111111-补码
	//11111111111111111111111111111111110-反码
	//10000000000000000000000000000000001-原码
	signed char b = -1;
	unsigned char c = -1;
	//10000000000000000000000000000000001-原码
	//11111111111111111111111111111111110-反码
	//11111111111111111111111111111111111-补码
	//因为char 类型只能放8个比特位所以要截断
	//11111111
	//整型提升无符号数高位直接补0
	//00000000000000000000000000011111111-补码(正数所以原码反码补码相同)
	printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);
	return 0;
}

(1).有符号char

下图是有符号char类型8个比特位所有二进制的可能性总共有255个

C-数据的储存(上)_第7张图片

左边的最高位是符号位,符号位是0的表示正数,符号位是1的表示负数,正数的原反补码都相同所以到00000000(0)-01111111(128)都是正数,其余则为负数,11111111是补码求原码变成10000001(-1)由此推出往上一个就是-2 -3直到10000000(-128).所以有符号char的类型是 -128———127

C-数据的储存(上)_第8张图片

(2).无符号char

下图是无符号char类型8个比特位所有二进制的可能性总共有255个
C-数据的储存(上)_第9张图片

无符号char的最高位不是符号位,所以都为正数,所以无符号char的取值范围是0-255

short有符号位是(2^15 - 2^15- 1);short无符号位是(0~2^16-1);

(3).注意

C-数据的储存(上)_第10张图片
%d是打印有符号数,结果是十进制的
%u是打印无符号数,结果是十进制的

C-数据的储存(上)_第11张图片

分析
10000000000000000000000000010000000-原码
11111111111111111111111111101111111-反码
11111111111111111111111111110000000-补码
截断
10000000
整型提升(有符号位提升)
11111111111111111111111111110000000-补码
按无符号数打印
11111111111111111111111111110000000无符号数打印这就是原码


总结

请添加图片描述
Ending,今天的程C语言中的数据储存的内容就到此结束啦~,如果后续想了解更多,就请关注我吧,一键三连哦 ~

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