1.数据类型介绍
前面我们已经学习了基本的内置类型：
char //字符数据类型
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
以及它们所占存储空间的大小依次为：1,2,4,4/8,8,4,8（单位是字节）,其中的长整型（long），C语言中只规定了sizeof(long)>sizeof(int)，但是具体是4个字节还是8个字节由编译器决定。
那为什么整型又要分为长整型、短整型等呢？
我们说每个类型开辟的内存空间的大小不同，大小决定了使用范围，例如：要定义一个年龄的变量，年龄最大就只能到3位数了，而一个short类型的大小在-32768~32767之间，远远足够了。
1.1类型的基本归类：
整型家族：
char
unsigned char
signed char
short
unsigned short [int]
signed short [int]
int
unsigned int
signed int
long
unsigned long [int]
signed long [int]
因为字符在存储时是ASCIl值，所以把字符型也归类于整型家族。
浮点数家族：
float
double
构造类型：
> 数据类型
> 结构体类型 struct
> 枚举类型 enum
> 联合类型 union
构造类型可以自己创建，数组类型也算是构造类型，比如我们构造如下三个数组：
int arr1[10]; int arr2[5]; char arr3[10];
它们的类型都不相同，分别是：int [10]、int [5]、char[10]。
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、函数的参数、指针类型。
2.整型在内存中的存储
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。
那接下来我们来谈谈数据在所开辟的内存中到底是如何存储的？
比如：
int a = 20; int b = -10;
创建两个整型变量，内存为它们分别开辟4个字节的空间。
那到底是如何存储的呢？
下面来了解一下：
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”
正数的原、反、补码都相同。
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。
关于原码、反码、补码，之前的章节中讲过，下面我们再来举两个例子：
int num1 = 10;//创建一个整型变量，在内存中开辟4个字节 //4个字节--32个bit位 //00000000000000000000000000001010 - 原码、反码、补码 int num2 = -10; //负数 //10000000000000000000000000001010 - 原码 //11111111111111111111111111110101 - 反码 //11111111111111111111111111110110 - 补码
对于整型来说，数据存放在内存中其实存放的是补码。
下面我们可以打开监视窗口观察一下：
本质上来说数据在内存中是以二进制的形式存储，但是VS中为了方便展示，显示的是16进制。学过计算机组成原理，大家应该都知道，4位二进制数可以化为1位十六进制数，而十六进制中的10~15用字母a~f表示。
其实我们将补码11111111111111111111111111110110化为16进制数就是：ff ff ff f8.
这时我们就可以发现内存中存储的是补码，但是内存存储的是f8 ff ff ff ，与我们转换出来的刚好是倒着存储的，这又是为什么呢？
后文我们会讲到。
那为什么数据在内存中存放的是补码呢？
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。
例如我们要算 1 - (-1)
如果我们用原码计算就会发现，算出来的结果是-2，显然不对。
而用补码计算就能算出正确的值：
//计算 1 -（-1） //原码计算： //00000000000000000000000000000001 1的原码 //10000000000000000000000000000001 -1的原码 //10000000000000000000000000000010 相加结果是-2 //补码计算： //00000000000000000000000000000001 1的补码 //11111111111111111111111111111111 -1的补码 //00000000000000000000000000000000 相加结果是0
接下来，我们就讲一讲为什么会倒着存储。
2.2大小端介绍
什么是大端小端：
大端（存储）模式，是指将数据的低位保存在内存的高位地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中。
小端（存储）模式，是指将数据的高位保存在内存的低位地址中，而数据的高位，保存在内存高地址中。
如下图所示：
注意上图中我们讨论的是字节序存储，即以字节为单位讨论存储顺序。两位十六进制数就是一个字节。
有人对数据的高位和低位不太明白，其实很简单，就像十进制中的123,个位的3就是其低位，百位的1就是其高位，类比一下，上面的十六进制数0x11223344,44就是低位的字节，11就是高位的字节。
那这里有个问题，一个char类型的数据它有存储顺序吗？
答案是没有的，因为char类型的数据只有一个字节，不管怎么存储，顺序都是一样的，它不需要存储顺序。
学了大端小端的概念后，我们来设计一个小程序来判断当前的机器的字节序是大端还是小端。
我们先来分析一下设计思路，在这里我们可以定义一个变量a，令其初始化为1，它的十六进制应该是：0x00 00 00 01，如果是大端字节序存储，存储顺序应该是00 00 00 01，而小端字节序存储，存储顺序应该是01 00 00 00 ，我们只要看它的在内存中第一个字节是不是等于1，如果等于1就是小端字节序存储，如果等于0就是大端字节序存储。
那要判断第一个字节是不是等于1，就要先将其取出来，前面我们学过，可以将&a赋给一个指针，然后解引用指针就可以得到数据，但是因为该指针是int*型，通过解引用，一次取出的是4个字节，我们只需要判断一个字节，这时可以将它强制类型转换为char*，就取出第一个字节了。然后进行解引用并判断，即*(char*)&a == 1
代码实现如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int check_sys() { int a = 1; int* p = &a; if (*(char*)p == 1) return 1; else return 0; } int main() { int ret = check_sys(); if (ret == 1) printf("小端"); else printf("大端"); return 0; }
当然，我们也可以简单优化一下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int check_sys() { int a = 1; return *(char*)&a; } int main() { int ret = check_sys(); if (ret == 1) printf("小端"); else printf("大端"); return 0; }
2.3练习
上文讲到整型家族，对于整型家族的类型来说，有：有符号和无符号的区分。
例如：short == signed short(有符号短整型），而无符号短整型就是 unsigned short。
int == signed int (有符号整型），而无符号整型就是 unsigned int。
但是char到底是 signed char 还是 unsigned char 不确定，C语言并没有明确规定，但是通常我们见到的VS编译器上是signed char。
而有符号数和无符号数的区别就是：有符号数的第一位二进制位会被看成符号位，其他的位是数值位。而无符号数没有符号位，全部的二进制位都是数值位。（如下图所示）
以上是char和unsigned char 的取值范围，以此类推，我们也可以知道short的取值范围是：-32768~32767，unsigned short的取值范围是：0~65535。
这就是有符号和无符号的区别，下面我们来做几道练习：
练习1：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #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; }
运行结果：
为什么会输出这样一个结果呢？
下面我们来分析一下：
a在内存中的补码形式是：11111111111111111111111111111111，由于是char类型所以会发生截断：11111111，而打印时的%d打印的是十进制的有符号整型整数，此时要进行整型提升（有符号数根据符号位补足32bit位），11111111111111111111111111111111，接着将补码化为原码是：10000000000000000000000000000001（即十进制的-1）。
上文讲过，char就是signed char，所以b输出的也是-1。而c是unsigned char型，整型提升时无符号数直接补0,00000000000000000000000011111111，此时输出就是255。
整型提升前面讲过，再来总结一下：
整型提升根据数据本身的类型，有符号型按符号位补足32个bit位，无符号型直接补0
练习2：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int main() { char a = -128; printf("%u\n", a); return 0; }
运行结果：
下面我们也来分析一下：
a的补码形式是：11111111111111111111111110000000 。char型发生截断：10000000。因为%u输出的是十进制的无符号整型整数，所以这里要整型提升，11111111111111111111111110000000 此时虽然依然是补码形式，但是我们要打印的是无符号数，这里就可以直接将其当做无符号数的原码，那此时输出的无符号整数就是4394967168。
练习3：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int main() { char a = 128; printf("%u\n", a); return 0; }
这次将a由-128换成了128，那么打印出的结果是什么呢？
分析一下会发现，在128的补码发生截断之后，保留的8位和-128截断之后的一样，都是10000000，那么它们最终的结果应该相同，也是4394967168
练习4：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int main() { int i = -20; unsigned int j = 10; printf("%d\n", i + j); return 0; }
运行结果：-10
i的补码形式是：11111111111111111111111111101100
j的补码形式是：00000000000000000000000000001010
相加后的补码：11111111111111111111111111110110
化为原码：10000000000000000000000000001010，即十进制的-10
练习5：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int main() { unsigned int i; for (i = 9; i >= 0; i--) { printf("%u\n", i); } return 0; }
运行结果：
我们可以发现上述代码打印完1~0之后，开始陷入死循环，为什么会陷入死循环呢？为什么后面打印的数字这么大？
因为i是unsigned int 型，无符号数永远不可能小于0，它一直满足循环条件，所以会一直循环下去。而当循环到 i = -1的时候，-1的补码是11111111111111111111111111111111，它会被当做一个无符号整数看待，32bit的1化为十进制数就是4294967295
练习6：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char a[1000]; int i; for (i = 0; i < 1000; i++) { a[i] = -1 - i; } printf("%d", strlen(a)); return 0; }
运行结果：
为什么是这个结果呢？
首先来看循环体，本来循环1000次后应该会将-1 ~ -1000的数字赋给数组a[1000]，但是此时的数组是char型的，上文讲过，char的范围是-128~127,所以不可能将所有的数都赋给数组，-1截断后应该是11111111，第一次循环a[1]的值是11111110，而每次循环相当于在上次的基础上减一操作，直到a[127] = -128时，它的补码是10000000，再次减一后会变成01111111，即127，接着循环，126 125 124......直到a[255] = 0,减一之后又变成 -1，接着-2 -3 -4......-127 -128 127 126......1 0
而strlen是计算 \0 之前的字符串的长度，\0 和 0 的ASCII值都是0，所以在上述代码中计算的只是循环第一次到0之前的长度。
下图给出char类型数值的轮回过程，以及上述代码的解析图。
练习7：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> unsigned char i = 0; int main() { for (i = 0; i <= 255; i++) { printf("hello world\n"); } return 0; }
运行结果应该是hello world 死循环打印。
原因也很简单，上文我们说过unsigned char 的取值范围是0~255,恒满足循环条件，所以陷入了死循环。
今天就学到这里，未完待续。。。
