✨数据存储，详细讲解
- 💜数据类型的介绍：
- 💙整形的内存存储
- 大小端介绍：
- 💛浮点数的存储
💜数据类型的介绍：
1.内置类型：
char //字符数据类型（1）
short //短整型（2）
int //整形 （4）
long //长整型（4\8）
long long //更长的整形(8)
float //单精度浮点数(4)
double //双精度浮点数(8)
注意：这里long在32位机器上占4个字节，64位机器占8字节。
2.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
3.指针类型：
int* pi;
char* pc;
float* pf;
void* pv;
4.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。
💙整形的内存存储
- 我们时常思考数据在内存如何存储，或者说已什么存在，在这里讲给你答案。
例如：
int a = 10；
int b = -10；
//究竟是如何存储的呢？
- 其实，我们在前文也讲到过，计算机是以地址线的高电压和低电压（就是1或者0）存储信息，所以我们把它运用为二进制，一个正数有三种形式原码、反码、补码。
三码（原码、反码、补码）
原码： 按照一个数的正负，直接写出它的二进制表示形式得到的就是原码----->我们人类的计数常用
反码： 是原码的符号位不变，其他位按位取反，就是反码----->中间过度码
补码： 是反码+1----->计算机内存存储
小贴士：
- 由于二进制要表示一个四字节的整数，所以会有32位，不方便观看，常常转换为十六进制进行展示（补码），进制转换链接放这里，需要就自取哈---->《 进制转换，详解》
- 为什么整形数据存放是补码呢？
答：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，补码和原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。都是取反，加一。 - 加法运算的演示:
10----->00000000 00000000 00000000 00001010----补码
-10----->111111111 111111111 111111111 11110110-----补码
10 + （-10） = 1 00000000 00000000 00000000 00000000；
//但整数只取32位，所以从右向左取32位，则最后的和为0；
正负整数三码原则：
- 正数 正数的原码、反码、补码是相同的
- 负数 负数的原码、反码、补码要经过计算的
在有了上述知识后，我们就正式进入整数存储：
- 一个sighed int类型（有符号整形）四个字节，也就是32个比特位
- 符号位：也就是第一个比特位，若为1，则代表着整数为负数，为0，则表示为正数；
- 所能表示最大范围：-231~~231-1
大小端介绍：
- 大端（存储）模式：
是指数据的低位保存在内存的高地址，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，而数据的高位，保存在内存的高地址中； - 大小端存储相当于一个顺序的关系在里面。
举个例子：
百度面试题：
- 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的机械的字节序。
- 代码：
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
//补码16进制 00 00 00 01；
char* p = (char*)&i;
//这里采用char*指针来鉴别；
//分析：
//如果为大端存储，则存储补码为：00 00 00 01；
//如果为小端存储，则存储补码为：01 00 00 00；
//我们通过第一个字节也就可以发现并且证明两者。
//所以我们强制把i的地址转换为char类型，一个字节；
//再用char*指针来访问看它的值，如下：
if (*p == 1)
{
printf("小端\n");
}
if (*p == 0)
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
💛浮点数的存储
先来看个栗子：
#inxlude<stdio.h>
int main()
{
int n = 9;
float *pFloat = (float *)&n;
printf("n的值为：%d\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("num的值为：%d\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);
return 0;
}
运行结果：
和你自己心中的结果一样吗？我们来慢慢学习，探究它的原因！
根据国际标准IEEE（电器和电子工程协会）754，任意一个二进制浮点数v可以表示为线面的形式：
- (-1)^S * M * 2^E
- (-1)^S表示符号位，当S=0，V为正数；当S=1时，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。
float类型：
根据IEEE 754规定，对于32位浮点数，最高位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。
double类型：
根据IEEE 754规定，对于64位浮点数，最高位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。
IEEE 754对有效数字M和指数E的特别规定:
- ------>放入<------
- IEEE 754对M的规定:
- 我们在看前面的标准时可以发现，一个小数会先用科学计数法表示（1<=M<=2），表示为
1.xxxxxx的形式。在内存中二进制表示的话，整数部分一定为1，所以**IEEE 754规定:**在计算机内部保存M时，默认这个数总是1，所以可以舍去，只保留后面的小数部分xxxxxx,这样做就可以增加有效数字的保留位数，比如float在M部分就相当于可以保留24位有效数字。 - IEEE 754对E的规定:
- 首先，E是一个无符号整数，但是我们又知道科学计数法是可以有负数的，所以EEE 754规定，存入内存时E的真实值必须加上一个中间数，对于8位E来说，中间数为127；11位的E，中间数为1023。
- ------>取出<------
- IEEE 754对E的规定:
- 这时，浮点数就采用下面的规则表示，即指数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。
比如：
0.5（1/2）的二进制形式为0.1，由于规定正数部分必须为1，即将小数点右移1位，则为
1.0*2^(-1)，其阶码为-1+127=126，表示为01111110，而尾数1.0去掉整数部分为0，补齐0到23位00000000000000000000000，则其二进
制表示形式为:0 01111110 00000000000000000000000
- 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。
- 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）；
好了在学习完浮点数的基本知识后，我们在回头看例题
#include<stdio.h>
int main()
{
int n = 9;
// 00000000 00000000 00000000 00001001
float* pFloat = (float*)&n;
printf("n的值为：%d\n", n);
//以十进制整数输出----9这个没问题
printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);
//%f把二进制看成浮点数存储 0 00000000 00000000000000000001001
// S E M
//以浮点数读取方式的读取输出（计算机认为&n为浮点数）
//S为0为正数；E为0,指数默认1-127，并且M整数部分补0；
//得到 + 0. 00000000000000000001001 * 2的-126次方
//相当于除以2的126次方（小数点向前移动126位）
//所以这个数很小很小，再以%f浮点数形式保留小数点后六位
//所以输出-----0.000000；
*pFloat = 9.0;
//9.0转换为二进制数1001.0
// 1.001 * 2的三次方----->S=0 M=001 E=3+127;
//存入计算机0 10000010 00100000000000000000000
printf("num的值为：%d\n", n);
//%d把二进制当成补码
//这个补码符号位为0，则为正数，直接读1091567616
printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);
//E先减去127，在相反的转换 ---->9.000000
return 0;
}
总结:
- 注意类型，打印类型：
%d----->十进制有符号整数
%u----->十进制无符号整数
%c----->打印字符（有符号读取ASCII码）
%s----->打印字符串
%o----->打印八进制
%x------>打印十六进制
- 先将十进制小数转换为二进制小数，在进行相应浮点数的存储；
- 注意转换相应精度浮点数时，E要加减中间值。
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