目录
🎃本章介绍重点
1. 数据类型的详细介绍
2. 整型在内存中的存储：原码，反码，补码
3. 大小端字节序介绍及判断
4. 浮点型在内存中的存储解析
🎀数据类型的介绍
char //字符数据类型 short //短整型 int //整型 long //长整型 long long //更长的整型 float //单精度浮点型 double //双精度浮点型
类型的意义：
使用这个类型开辟的内存空间的大小（大小决定了使用范围）
如何看待内存空间的视角
🎑类型的基本归类
整型家族：
注意：因为字符存储的时候，存的是ASCII码值，是整型，所以归类为整型家族
浮点数家族：
构造类型（自定义类型）：
指针类型：
空类型：
void表示空类型（无类型）
通常用于函数的返回类型，函数的参数，指针类型。
🏆整型在内存中的存储
一个变量的创建是要在内存中开辟空间的，空间的大小是由不同的类型决定的。接下来我们谈谈数据在内存中开辟后是如何存储的？
比如 int a = 10；我们知道a分配到了4个字节的空间。但它是如何在内存中存储的呢？
下面我们来了解一下原码反码补码的概念：
🏀原码，反码，补码
计算机中有三种2进制的表现形式：原码，反码，补码。
三种表示方法都有符号位和数值位，首位为符号位，后面的都是数值位。符号位都是用0表示正数，1表示负数。
正数的原码反码补码都相同，但负数的原码反码补码都不相同
负数的原码反码补码计算方式：
原码： 直接按照正负数的形式翻译成二进制位就是原码
反码：符号位不变，原码的其他位取反
补码：反码加一
对于整型来说：数据存放内存中其实是存放的补码。为什么呢？
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）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。
这里给大家举例分析加深印象：
正数：
负数：
我们可以发现变量在内存中存储的是补码，但是顺序又不对。
这是为什么呢？
⚾大小端介绍
什么是大小端：
大端模式：数据的低位保存在内存的高地址位，数据的高位保存在内存的低地址位
小端模式：数据的低位保存在内存的低地址位，数据的高位保存在内存的高地址位
为什么有大小端：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。
下面有一道百度的笔试题，是设计一个小程序来判断机器的字节序，我们一起来看看吧
我们设计是思路是用指针取出a的第一个地址，在用char解引用取出第一个字节地址里的内容和a的低位比较看是不是相等，是则小端，反之大端。
🏓浮点数在内存中的存储
常见的浮点数有两种：3.14159 1E10, 浮点数家族包括：float，double， long doudle类型。浮点数表示的范围：float.h中有定义
🪅有一个例子
这是一个有关浮点数和整数存储的例子，大家可以猜猜答案是多少？
#include <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; }
我想，应该有很多人会认为：
n的值为：9
*pFloat的值为： 9.000000
num的值为： 9
*pFfloat的值为：9.000000
让我们运行看看是不是这些答案叭！
咦，我们发现这些答案和我们猜的有极大的区别，这是为什么呢？我们缓一下，先来了解下面的知识，再回过头来看这个例子叭。
🥌浮点数存储规则
num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大？
要理解这个结果，一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。
详细解读：
根据国际标准IEEE（电气和电子工程协会） 754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：
( -1)^S * M * 2^E
(-1)^S表示符号位，当S=0，V为正数；当S=1，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。
举例来说：
十进制的5.0，写成二进制是 101.0 ，相当于 1.01×2^2 。
那么，按照上面V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。
十进制的-5.0，写成二进制是 -101.0 ，相当于 -1.01×2^2 。那么，S=1，M=1.01，E=2。
画图举例：
IEEE 754中规定：
对于32位的浮点数，最高位的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M
对于64位的浮点数，最高位的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M
EEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定
前面说过， 1≤M<2 ，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中xxxxxx表示小数部分。IEEE 754规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx 部分。比如保存 1.01 的时候，只保存 01 ，等到读取的时候，再把第一位的 1 加上去。这样做的目的，是节省 1 位有效数字。以 32 位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字。
至于指数E，情况就比较复杂。
首先，E为一个无符号整数（unsigned int）
这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0~255；如果E为11位，它的取值范围为0~2047。但是，我们
知道，科学计数法中的E是可以出现负数的， 所以IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E，这个中间数 是127；对于11位的E，这个中间 数是1023。比如 2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即 10001001。
画图举例：
然后，指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：
E不全为0或不全为1
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。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 ，则其存入的二进制表示形式为:
00111111000000000000000000000000
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）
🎯解析前面的题目
为什么9变成浮点数就成了0.000000
首先，9的2进制是00000000000000000000000000001001，因为n是整数，将n强制类型转化给*pfloat，就相当于整数n的二进制被当做了浮点数在内存中的储存方法。我们将它拆分，得到s=0,E=00000000，M=00000000000000000001001。因为E全为0，所以当我们用科学计数法将它取出来就是 (-1)^0 * 0.00000000000000000001001*2^(-127).我们可以发现它是一个无
为什么n的值打印后是一个特别大的数
首先浮点数9.0的二进制是1001.0， 科学计数法为：（-1)^0*1.001*2^3, s=0 M=1.001 E=3
所以在9.0内存中存储就是：0 0000010 00100000000000000000000.这时以%d打印就是把9.0在内存中储存的数据当成了补码，还原成10进制打印出来。我们用计算机算一下发现它的十进制就是17,825,792
🎱分析代码
#include <stdio.h> int main() { int n = 9; //00000000000000000000000000001001 float* pFloat = (float*)&n; printf("n的值为：%d\n", n); printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); //s=0,E=00000000，M=00000000000000000001001 //(-1)^0 * 0.00000000000000000001001*2^(-127) = 无穷小 *pFloat = 9.0; //0 0000010 00100000000000000000000 printf("num的值为：%d\n", n); //%d打印就是把9.0在内存中储存的数据当成了补码，还原成10进制打印出来 printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); return 0; }
🎰总结
到这里我们对数据存储的深挖就结束了，通过这一次想必大家对数据存储的认识又提高了一个层次。下一章我们将会对指针进行更加细致的分析。
