数据存储的方式
- 1. 数据类型详细介绍
- 1.1类型的基本归
- 2. 整形在内存中的存储
- 2.1原码，反码，补码
- 2.2有符号（unsigned）和无符号（signed）
- 2.3 例题
- 3. 大小端字节序介绍及判断
所属专栏：C语言❤️
🚀 >博主首页：初阳785❤️
🚀 >代码托管：chuyang785❤️
🚀 >感谢大家的支持，您的点赞和关注是对我最大的支持！！！❤️
🚀 >博主也会更加的努力，创作出更优质的博文！！❤️
🚀 >关注我，关注我，关注我，重要的事情说三遍！！！！！！！！❤️
1. 数据类型详细介绍
前面我们已经学习了基本的内置类型：
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 4/8个字节
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
注：C语言只规定了sizeof（long)>=sizeof（int），但是具体long取几个字节看编译器。
1.1类型的基本归
- 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 long [int]
signed long long [int]
注：这里把char类型的也归类到整形家族是因为，char存储的其实真正存储的是字符的ASCII码值，而ASCII码值也是整形，所以将char类型的数据也归类到整形家族里面去，还有char到底是signed char 还是unsigned char C语言没有明确规定。在vs里char表示signed char。
- 浮点家族
float
double
注：我们的浮点类型是没有有符号无符号这一说法的，无符号和有符号只针对于整形
- 构造类型
数组类型 类型 [ ]
结构体类型 struct
枚举类型 enum
联合类型 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(void)、函数的参数、指针类型(void*)。
2. 整形在内存中的存储
我们之前学过了有了类型我们就可以创建变量，而创建变量是要在内存开辟空间的，而开辟空间的大小是取决于类型的。
那问题就来了，既然我们开辟空间的大小取决于类型，那么这些数据是怎么在内存中存储的呢？
我们知道int a=1；a在内存中占4个字节，那a的数据在这4个字节中是怎么存储的呢?难道就是单单的把1放进去？
于是这就涉及到了另一个知识点：原码，反码，补码。
2.1原码，反码，补码
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
正数的原、反、补码都相同。
比如上述的a
-
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。
比如int a=-1；
所以对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
- 这是因为在计算机系统中，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。
我们看一下他们在内存中的存储：
- 这我们分析以上述我们就可以清晰的看出数据在内存中是以补码的形式存储的。
- 但是这里我们发现我们内存中数据的存贮和我们实际写出来的数据顺序好像有点不一样。这是为什么呢？
这就得归根到我们硬件，导致我们数据的存储方式有两种，大端和小端。
2.2有符号（unsigned）和无符号（signed）
-
对于signed来讲：
二进制的最高位是符号位。
signed char a=1，他的二进制是 0000001，他的最高位是0，是一个符号位。 -
对于unsigned：
二进制的最高位不再是符号位，而是数值位。
unsigned char a=1：他的二进制是 0000001，他的最高位是0不再是符号位了，他的所有数都是数值位。 -
对于char类型的数据有8个bit位，这两种所能表达的
数据范围是不同的：
signed char：
unsigned char:
2.3 例题
- 例1：
//输出什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
char a= -1;
signed char b=-1;
unsigned char c=-1;
printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
return 0;
}
我们分析一下char==signed char都是表示有符号，所以a，b的范围都是-128-127在范围内，所以a=b=-1。而我们c是无符号的
-1的二级制是：
所以最终答案：
- 例二：
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = -128;
printf("%u\n",a);
return 0;
}
3. 例三：
3.
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = 128;
printf("%u\n",a);
return 0;
}
这个和什么c=-128的结果是一样的，原因是截断后的表达式是一样的。
- 例四：
int main()
{
unsigned int i;
for(i = 9; i >= 0; i--)
{
printf("%u\n",i);
}
retrun 0;
}
这里i是unsigned int也就是说当i–到-1的时候这个时候i的二进制位的补码是：11111111111111111111111111111111，到那时i又是个无符号的数所以这个为时候i就等于11111111111111111111111111111111==2^32，就这样会陷入死循环。
- 最后留了两个题目给小伙伴们，小伙伴们可以自己分析一下：
1.:
int main()
{
char a[1000];
int i;
for(i=0; i<1000; i++)
{
a[i] = -1-i;
}
printf("%d",strlen(a));
return 0;
}
2.:
#include <stdio.h>
unsigned char i = 0;
int main()
{
for(i = 0;i<=255;i++)
{
printf("hello world\n");
}
return 0;
}
3. 大小端字节序介绍及判断
- 什么大端小端：
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。
为什么又大端和小端呢：
为什么会有大小端模式之分呢？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。
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。
那我们要怎么确定我们的是大端还是小端的存储方式呢？
- 我们可以通过上述的调试窗口中观察到我们数据的存储方式，通过上述图片可以发现博主的电脑是小端存储方式的。
- 我们可以通过特地的代码来确定我们的存储发方式。
int main()
{
int a = 0x00000001;
if (*(char*)&a == 1)
printf("小端\n");
else if (*(char*)&a == 0)
printf("大端\n");
return 0;
}
通过&a拿到a的地址，我们知道a的类型是int4个字节，但是我们只需要拿到a的一个字节的数据，那怎么办？我们可以通过通过强制类型转换成char * 类型的，这样变成char*类型之后，我们解引用操作就可以访问到一个字节的空间了。
