数据在内存中的存储

数据类型介绍:

内置类型:
char     //字符数据类型 //1个字节
short    //短整型 // 2个字节
int     //整形 // 4个字节
long     //长整型
long long  //更长的整形 // 8 个字节
float    //单精度浮点数 // 4个字节
double    //双精度浮点数 // 8个字节
C99规定中sizeof(long) >= sizeof(int)

32位平台下sizeof(long) 是四个字节,64位环境下是八个字节。

类型的意义:

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

类型的基本归类:

整形家族:
1.char

unsigned char

signed char

2.short

unsigned short [int]

signed short [int]

3.int

unsigned int

signed int

4.long

unsigned long [int]

signed long [int]

5.long long

unsigned long [int]

signed long long [int]

char为什么也能归到整形家族?

因为char类型在内存中存的是ASCLL码值,是整形。所以划分为整形家族。

小细节:
int a;我们平时这样写的整形变量,其实就是signed int。

那么其它内置类型是不是也可以这样想呢?

除了char类型其它类型就可以这样想。

char类型到底是signed char类型,还是unsigned char?

C语言标准未定义,取决于编译器。

signed 表示有符号的数

unsgned 表示无符号的数

为什么要用signed来表示有符号数呢?

想象下我们生活中有些变动的值,比如温度、湿度等,这时候就需要用正负数来表示。

那么为什么要用unsgned 来表示无符号的数呢?

生活中有些值是正数,并且是不会为负数的。比如说身高、体重、年龄等。

浮点数家族:

1.float
2.double
浮点型家族,只要是表示小数就可以使用浮点型。

flaot的精度低,储存的数值范围较小,double的精度高,存储的数据范围更大。

构造类型:

数组类型
1.结构体类型 struct
2.枚举类型 enum
3.联合类型 union
4.指针类型:

int *pi;
char *pc;
float* pf;
void* pv;
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(void)//不需要传参
{
    printf("1\n");
}
int main()
{
    test(1);//这时候会警告
}

整形在内存中的存储:

变量的创建是要在内存中开辟空间的,空间的大小是根据不同的类型而决定的。

数值有不同的表示形式:2进制、8进制、10进制、16进制。

计算机中的整数有三种2进制表示方法,即原码、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”,而数值位为正整数原、反、补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同(需要计算):

原码:

直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码。

反码:

将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到反码。

补码:

反码+1就得到补码。

int a = 4;
//00000000 00000000 00000000 00000100 原码
//00000000 00000000 00000000 00000100 反码
//00000000 00000000 00000000 00000100 补码
//0x00 00 00 04
int b = -4;
//10000000 00000000 00000000 00000100  原码
//11111111 11111111 11111111 11111011  反码
//0x ff ff ff fb 
//11111111 11111111 11111111 11111100  补码
//0xff ff ff fc 十六进制

数据在内存中的存储_第1张图片

数据在内存中的存储_第2张图片

我们发现顺序是倒置的,那么原因是什么呢?

为什么存储补码呢?

在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理;

同时,加法和减法也可以统一处理(CPU只有加法器)此外,补码与原码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。

为什么是倒序呢?

这里就涉及到一个知识点:大小端的问题。

什么是大端小端:

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;

大端【字节序】储存:

假设内存中有这样一个值是这样在内存中存储的:

数据在内存中的存储_第3张图片

但是要注意,一个字节在内存中存储没有大小端的概念

#include
int check_sys()
{
    int a = 1;
     //if(*(char*)&a == 1)
     //return 1;
      //else
      //return 0;
      return *(char*)&a;
}
 
int main()
{
    int ret = check_sys();
    if(ret == 1)
    printf("小端\n"); 
    else
    printf("小端\n"); 
    return 0;
}
#include 
int main()
{
  char a = -1;
  signed char b =-1;
  unsigned char c =-1;
  
  printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
  //结果 -1 -1 255
  return 0;
}
// signed char
// -1的原码
//  -1 是整形
// 100000000000...000000001  原码
// 111111111111...111111110  补码
// 111111111111...111111111  反码
//截断
// 11111110
// %d 是打印有符号的整形
// 整形提升
// 1111111111111...111111111  内存的补码
// 1000000000000...000000000   反码
// 1000000000000...000000001   原码
//   -1
 
// unsigned char  -1
// 100000....000000001  原码
// 111111....111111110  反码
// 111111....111111111  内存中的补码
// 1111 1111 c 截断
// 以%d打印 整形提升 
// c的类型是unsigned类型,所以高位补0
//  0000000... 011111111  补码
//  255

无符号数在整形提升时,最高位补0

有符号数在整形提升时,最高位补原符号位

signed char 有符号的char可以存 -128 ~ 127

unsigned char 无符号的char可以存 0 ~ 255

浮点型在内存中的存储:

常见的浮点数:

3.14159

1E10

浮点数家族包括: float、double、long double 类型。

float.h头文件中定义了浮点数家族类型取值范围

浮点数家族:

float

double

long double

limits.h 头文件中定义了整形家族类型取值范围

整形家族:

char

short

int

long

long long

浮点数存储规则:

根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会) 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式:

(-1)^S * M * 2^E

(-1)^S表示符号位,当S=0,V为正数;当S=1,V为负数。

M表示有效数字,大于等于1,小于2。

2^E表示指数位。

浮点数存储示例:

int main()
{
int n = 9;
float *pFloat = (float *)&n;
printf("n的值为:%d\n",n);  //  9
printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat); // 0.000000
*pFloat = 9.0;
printf("num的值为:%d\n",n); // 1091567616
printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat); //9.000000
return 0;
}

以上内容就到这里,有什么不足之处,望各位博主多多指导问题,你们的建议是我纠正自己不足的宝贵财富!感谢各位耐心观看,我们下期见!

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