本章介绍:
- 数据类型详细介绍
- 整形在内存中的存储:原码、反码、补码
- 大小端字节序介绍及判断
- 浮点型在内存中的存储解析
1. 数据类型介绍
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。
1.1 类型的基本归类
☀️整形家族:
- 1: char:
unsigned char
无符号整型
signed char
有符号整形
char型用来储存字符,但是计算机用数字编码储存字符,如ASCII码值存储的是整数,所以字符和整形均可以表示char型。
❗️ C语言没有规定char类型本身是属于无符号还是有符号,这个是取决于编译器的
- 2: short
unsigned short [int]
signed short [int]
- 3: int
unsigned int
signed int
- 4:long
unsigned long [int]
signed long [int]
☀️:浮点数家族:
float
double
☀️:构造类型:
数组类型
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;
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。
2. 整形在内存中的存储
我们之前讲过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而决定的
那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的?
2.1 原码、反码、补码
☀️:计算机中的整数有三种->整数的二进制表示形式有3种: 原码、反码、补码 。整数在内存中存储的是: 补码(2进制)
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
正整数的原码、反码、补码是相同的
⭐️ 负整数的原码、反码、补码是要计算的
☀️: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。
⭐️对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。
举例:int a =-1 在内存中如何存储,
-1的二进制表示方法是 10000000 00000000 00000000 00000001 这是原码
原码 -> 10000000 00000000 00000000 00000001
反码 -> 111111111 111111111 111111111 111111110 (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 -> 111111111 111111111 111111111 111111111 (反码+1就得到补码)
-1在内存中存储的二进制补码就是111111111 111111111 111111111 111111111
🌟当然他们也是相辅相成的,既可以把原码转换成补码,也可以把补码转换成原码,那如何转换呢?
有两种方法:
1:补码-1 取反
2:取反 +1
2.2 大小端
☀️ 大小端介绍::
我们看看在内存中的存储:
我们可以看到对于a存储的是补码。但是我们发现顺序有点不对劲。
这是又为什么?
⭐️其实这就是大小端午存储方式,他们的存储模式各不相同
- 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。
举例: int a = 0x11223344 图解
小端: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
大端: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
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。
⭐️:
那如何判断当前机器是大端还是小端呢?
- ☀️ 判断大小端::
#include<stdio.h> int main() { int a = 1; char* pa =(char*) & a; if (*pa == 0) printf("大端存储\n"); else if(*pa ==1) printf("小端存储\n"); return 0; }
解析:
因为1的内存显示补码是 0x00 00 00 01
如果是小端存储会是 01 00 00 00
如果是大端存储会是 00 00 00 01
我们只需要用一个char*指针来访问第一个字节即可知道是否是 00还是01。
2.3 练习巩固
- 练习1 :下面代码输出什么❓
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; }
☀️ 解析:
⭐️ char a = -1
signed char b= -1 的输出原理跟a一样
⭐️ unsigned char c=-1;
🌙->知识补充
有符号的负数如果发生整型提升高位补充符号位,即为1
有符号的正数如果发生整形提升高位补充符号位,即为0
unsigned无符号整形提升:高位补0即可
如对整型提升有不懂的可以看下此博客的 目录
操作符->隐式类型转换
🌙 ->知识补充
有符号char的取值范围是 127 到 -128
unsigned 无符号char的取值范围是 0 到 255
以下图是char有符号类型的取值,存储的是补码
- 练习2 :下面代码输出什么❓
#include <stdio.h> int main() { char a = -128; printf("%u\n",a); return 0; }
☀️ 解析:
- 练习3 :下面代码输出什么❓
#include <stdio.h> int main() { char a = 128; printf("%u\n",a); return 0; }
☀️ 解析: