C语言_数据的存储

news2024/10/6 2:24:38

数据类型介绍

1. 整形家族

//字符存储的时候，存储的是ASCII值，是整型

//char 默认是unsigned char还是signed char标准没有规定，其他类型都默认是signed

char，unsigned char，signed char

short，unsigned short

int，unsigned int

long，unsigned long

关于char的取值范围

2. 浮点数家族

float

double

long double

3. 构造类型(自定义类型)

数组类型

结构体类型 struct

枚举类型 enum

联合类型 union

4. 指针类型

int* pi;

char* pc;

float* pf;

void* pv;

结构体的指针

...

5. 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。

整形在内存中的存储

1. 原码、反码、补码

1. 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。

2. 三种表示方法均有符号位和数值位两部分，最高位是符号位，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”。

3. 正整数的原、反、补码都相同。

4. 负整数的三种表示方法各不相同，

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。

下面是原反补例子

int num = 10; //创建一个变量叫num，num向内存申请4个字节来存放数据
//4个字节是32个比特位
//00000000 00000000 00000000 00001010 原码
//00000000 00000000 00000000 00001010 反码
//00000000 00000000 00000000 00001010 补码

int num2 = -10;
//10000000 00000000 00000000 00001010 原码
//11111111 11111111 11111111 11110101 反码
//11111111 11111111 11111111 11110110 补码

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。为什么呢？

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。

一个例子讲述为什么要补码，因为有些东西原码算不了

计算1 - 1 也就是1 + (-1)

原码计算

00000000 00000000 00000000 00000001 1的原码

10000000 00000000 00000000 00000001 -1的原码

10000000 00000000 00000000 00000010 相加后等于-2

下面是补码计算

00000000 00000000 00000000 00000001 1的补码

11111111 11111111 11111111 11111111 -1的补码

00000000 00000000 00000000 00000000 相加后的等于0

2. 大小端介绍

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；

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。

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8bit。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。

设计一个函数来判断当前机器的字节序。

//思路：利用char*只访问第一个字节来判断差异
//只能输入1，返回1是小端，0是大端
int check(int a) { return *(char*)&a; }

int main()
{
	if (check(1)) printf("small\n"); // 01 00 00 00
	else printf("big\n"); //00 00 00 01    
	return 0;
}

3. 练习