c语言|C语言进阶（一）---数据的存储编程语言|数据分析|补码

文章目录

- 一、数据类型详细介绍
- 1.c语言的基本内置类型
- c语言的类型：
- 2.类型的意义：
- 3.类型的基本分类
- 二、整型在内存中的存储
- 1. 数据在所开辟内存中是如何储存的呢？
- 2.为什么内存存放的是补码？
- 3. a，b在内存中如何存储
- 4.大小端介绍
- 5.大小端存在的原因
- 6.百度2015年系统工程师笔试题：
- 三、浮点型在内存中的存储
- 1.浮点数表示的形式
- 2.浮点型在内存中存放形式
- 本章完！！

一、数据类型详细介绍 1.c语言的基本内置类型（c语言本身就具有的类型，我们可以直接拿来使用）

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c语言的类型： 1.内置类型

2. 自定义类型（构造类型）

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2.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）
??一个整形1，只占4个字节，为了节省内存空间，我们就用int类型来存储，而没必要用long long类型。
2.如何看待内存空间的视角
??float类型占4个字节，站在float类型角度去看内存空间，存储的只能是浮点数（小数）
??int同样是4个字节，但是在int的角度看内存空间，存储的是整型。这就是视角的问题。
代码说明：

int main() { int a = 10; float b = 10.0; return 0; }

int和float都是4个字节，向变量a，b都放一个10；观察内存空间
???
&a

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?
&b

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??内存空间的存储明显不一样，在int中10以整形的方式放入内存，在float中10以浮点数的方式放入内存，这就验证了看待不同类型的内存空间的视角也不相同。
??既然提到了类型，那么我们将类型分分类
3.类型的基本分类（1）整形家族

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为什么char属于整形家族呢？
??首先char是字符类型的，不好归类，同时字符在内存中是以Ascll码值存储的，Ascll码值是整数，字符存储的时候也是以整数进行存储的，所以也属于整形家族
??unsigned signed 怎么描述有符号无符号呢？
以char类型举例：
signed（有符号）

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有符号的数字，最高位为符号位。（0—正 1----负）
unsigned（无符号）

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无符号的数字，没有符号位

11111111 对应的是255

（2）浮点型家族

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（3）构造类型（自定义类型）

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（4）指针类型

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（5）空类型

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??常用于函数，void 用于不需要返回值的函数，用于返回类型的地方
??可用于函数的参数。
?接下来重点解释整型和浮点型在内存中的存储
二、整型在内存中的存储 ??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决定的。
1. 数据在所开辟内存中是如何储存的呢？比如：

int a = 20; int b = -10;

??我们都知道a分配4个字节，那么a如何储存呢？
??这里我们就需要了解以下概念：

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?通过调试，我们得知了a，b在内存中存储的内容，那么a，b是如何转换成这样的数据呢？

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将a,b进行二进制转换，内存中存储的是补码，计算a,b的补码

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??好的，得到补码后，内存显示的是16进制的数字，我们将补码转换为16进制，
??用到二进制转换为十六进制的规则，每4个二进制位用一个16进制的数字表示

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??所以我们得到一个结论：对于整形来说，数据存放内存中其实存放的是补码。

2.为什么内存存放的是补码？

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??这段话中的重点：CPU只能进行加法运算
??我们用一个代码对为什么内存存放补码进行解释

int main() { int a = 1; int b = -1; int c = 1 - 1; return 0； }

请问在CPU只能进行加法运算的条件下，c如何计算得出结果

00000000 00000000 00000000 00000001 ----1的二进制原码

10000000 00000000 00000000 00000001 ---- -1的二进制原码

如果按照原码直接相加
那么我们会得到-2的结果
请问1-1=-2吗？结果当然是错误的！！！
但是转换补码形式

01111111 11111111 11111111 11111111 —1的补码

11111111 11111111 11111111 11111111 — -1的补码

相加的结果

10000000 0000000 0000000 0000000 (c的补码)

整型只能存储32bit位，前面的1舍去
c是一个整型，只能存32个bit位，所以补码就为全0
c的结果为0；结果正确！！！
通过举这个1-1的反例我们得知为什么内存中存储的是整形的二进制补码。
??重新回到前头

3. a，b在内存中如何存储

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??我们可以看到a,b分别存储的是补码，但是顺序不对劲，这又是为什么？

4.大小端介绍

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5.大小端存在的原因 ??为什么有大小端之分呢？

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??了解了大小端的概念，那我们应该就知道我们的机器使用的是小端字节序存储方式，所以才会出现倒着存的现象。
??借着这个机会，了解一下大小端的知识
6.百度2015年系统工程师笔试题： ??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 check_sys() { int i = 1; return (*(char *)&i); } int main() { int ret = check_sys(); if(ret == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"; ) } return 0; }

??由于篇幅有限，在下一次的博客中将会讲解大小端整型内存存放的练习题。博客入口：C语言进阶（二）— 整型存放练习
??好了，到此我们就知道了整型在内存中是如何存储的，那么浮点型的数据在内存中是如何存储的？

三、浮点型在内存中的存储
1.浮点数表示的形式

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举例来说：
?十进制的 5.0 ，写成二进制是 101.0，相当于 1.01 * 2 ^ 2 .按照上面v的表达形式，可以得出
? S=0；
? M=1.01；
? E=2；

2.浮点型在内存中存放形式

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对于有效数字M存放在内存是还有以下具体规定：
前面说过 1.0 <= M < 2.0, M可以写成 1.xxxxx 的形式，其中 xxxx 是小数部分

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??以上面的 5. 0 为例，表示成 1.01 * 2 ^ 2，有效数字为 1.01 ，其中由于所有的有效数字整数部分都为1，所以为了节省有效数字，只将小数点后面的 01 放入内存中。

M的取出
??当然，把有效数字从内存中取出时，记得取出的是有效数字的小数位，还要自动在小数位前补1.

至于指数E，情况就更加复杂

E在内存中存放

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以8位的E举例子
以十进制的 0.5 举例子
0.5转换成二进制为 0.1
0.1
1.0 * 2 ^ (-1)
此时E为-1，为负数，但是E为一个无符号整数。
??所以我们将E存入内存时就需要借助一个中间数，对于 8 位的E，这个中间数是 127 ，所以实际在内存中存放的 E= -1 + 127 = 126.

E从内存中取出

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??E不全为 0 或不全为 1 ，为正常的情况，只需将 E - 127 ，即可得到真实的E。
??E全为 0 时，当真 E + 127 = 0 ，则真实的 E = - 127，一个数字的 - 127 次方约等于 0 ，所以我们得到的是一个无限接近于 0 的数字（几乎不存在），所以 IEE754 规定了， E = 1 - 127 或者 E = 1 - 1023 即为真实值，有效数字不加上第一位的1，直接以 +/- 0.xxxx * 2^(-126) 为结果。
??E全为1，结果为 +/- 1.xxxx * 2 ^ (128)，一个表示正负无穷大的数字.

??整型和浮点型在内存中的存放就说到这里，希望大家能够多多练习，熟悉掌握这两种类型在内存中的存放规则。

谢谢欣赏！！！！
本章完！！

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