目录

1、数据类型介绍

1、类型的基本归类

1、整形家族：

2、浮点数家族：

3、构造类型（自定义类型）：

4、指针类型：

5、空类型：

2、整形在内存中的存储

1、原码、反码、补码

2、大小端介绍

3、练习：

例1：

例2：

例3：

例4：

例5：

例6：

例7：

3、浮点型在内存中的存储

1、浮点数存储规则

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1、数据类型介绍

前面已经介绍了基本的内置类型，以及他们所占存储空间的大小。

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

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。

1、类型的基本归类

1、整形家族：

注意：

（1）单写一个char，是signed，还是unsigned，C语言没有明确规定，这取决于编译器的实现。在vs2019中，是signed。

（2）单写一个short、int、long，那就是signed。

2、浮点数家族：

3、构造类型（自定义类型）：

4、指针类型：

5、空类型：

注意：void* 修饰的指针，就像一个垃圾桶，可以存任意类型的地址。但是不能直接解引用、加减整数，只能强转为具体类型才行。

2、整形在内存中的存储

1、原码、反码、补码

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：

1、正数的原码、反码、补码都相同

2、负数：

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。

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注意：对于整形来说，数据存放内存中其实存放的是补码。

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位统 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。

将原码转换为补码，1种方式；将补码转换为原码，有2种方式：（1）补码 -1 ，除符号位，其他位按位取反。（2）补码除符号位，其他位按位取反，再+1，也能得到原码。所以上文中，补码与原码相互转换，运算过程是相同的。

2、大小端介绍

大端（存储）模式：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：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。

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为什么有大端和小端：

这是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 bit。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1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 x ，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 0x0010 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。

注意：1、内存中存放的是补码。2、整形表达式计算使用的是内存中的补码。3、打印和我们看到的都是原码。

百度笔试题：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<stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;
	char* p = (char*)&a;
	if (*p == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}

 

3、练习：

例1：

答：a=-1、b=-1、c=255。

例2：

答：结果是4294967168。

例3：

答：结果与例2一样。

例4：

例5：

答：死循环。

例6：

答：255。

例7：

答：死循环。

3、浮点型在内存中的存储

1、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。

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 。那么，按照上面V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。十进制的-5.0，写成二进制是 -101.0 ，相当于 -1.01×2^2 。那么，S=1，M=1.01，E=2。

IEEE 754规定：

1、对于32位的浮点数，最高的1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。

2、对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。

3、前面说过，1≤M<2 ，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中xxxxxx表示小数部分。 IEEE 754规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总是1，因此可以被舍去，只保存后面的 xxxxxx部分。比如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的，是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位， 将第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字。

4、IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023。比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即 10001001。

5、指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：

（1）E不全为0或不全为1：指数E的计算值减去127（或1023），得到真实值，再将有效数字M前加上第一位的1。

（2）E全为0：这时，浮点数的指数E等于1-127（或者1-1023）即为真实值，有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0，以及接近于 0的很小的数字。

（3）E全为1：这时，如果有效数字M全为0，表示±无穷大（正负取决于符号位s）。