《深度剖析数据在内存中的存储》(包括整型的存储形式即原码反码和补码,大小端字节序的介绍及判断,浮点型在内存中的存储)

作者:小泽同学~
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前言:不出意外的话,我将在这里记录我的大学编程学习。
因为我也是小白,所以如果大家看到问题的话,可以直接在下面评论或者加我v私我,感谢大家!
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祝我们前程似锦

本人使用的开发环境工具是vs2022

文章目录

  • 1. 数据类型详细介绍
  • 2. 整形在内存中的存储:原码、反码、补码
  • 3. 大小端字节序介绍及判断
  • 4. 浮点型在内存中的存储解析
  • 写在最后

1. 数据类型详细介绍

基本数据类型:

char //字符数据类型
short //短整型
int //整形
long //长整型
long long //更长的整形
float //单精度浮点数
double //双精度浮点数

C语言有没有字符串类型?

c语言中有字符串,但是是没有字符串类型,c++就有字符串类型

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

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]

浮点型家族

float
doble

构造类型(也称自定义类型)

数组类型
结构体类型 struct
枚举类型 enum
联合体(也称共用体)类型 union

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

2. 整形在内存中的存储:原码、反码、补码

一个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

下面就来谈谈数据在其所开辟的空间中是如何进行存储的

比如

int a = 20;
int b = -10;

我们知道为 a 分配四个字节的空间。那如何存储?
下面来了解一些概念:
原码、反码、补码
计算机中的整数有三种表示方法,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”,而数值位负整数的三种表示方法各不相同。

原码
直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。
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了。
补码
反码+1就得到补码。

正整数的原、反、补码都相同。
负整数的原、反、补码要进行相互计算。

int a = 10;
//a的二进制原码为:
//00000000000000000000000000001010
//a为正数,符号位为0,原反补相同。

int b = -10;
//b的二进制原码为:
//10000000000000000000000000001010(b为负数,符号位为1)
//反码:11111111111111111111111111110101  (符号位不变,其他位按位取反)
//补码:11111111111111111111111111110110  (反码加1)

而对于整形来说:实际是数据在内存中其实存放的是补码。
为什么呢?

问:1-1等于多少?我们当然知道等于0,那利用计算机怎么实现呢?
实际上,计算机中是没有减法的,所有的减法都会用加法进行计算,比如1-1,实际上计算的是1+(-1)

1的原码为:00000000000000000000000000000001
-1的原码为:10000000000000000000000000000001
此时如果用原码进行相加,结果为:10000000000000000000000000000010
那这不变成-2了吗!明显是不对的,所以我们应该把-1用补码进行表示:
符号位不变,其他位按位取反得反码11111111111111111111111111111110,
再加1得补码为11111111111111111111111111111111,
此时再与1的补码即原码相加可得100000000000000000000000000000000,
因为超出了32个比特

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