C语言进阶第一课 -----------深度剖析数据在内存中的存储1

数据类型介绍

前面我已经介绍了C语言中 常用的数据类型

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

这些数据类型在内存中开辟的大小也在前面介绍过了，可以利用sizeof进行测试

类型的基本归类

整形家族：

char

unsigned char

signed char

short

unsigned short [ int ]

signed short [ int ]

int

unsigned int

signed int

long

unsigned long [ int ]

signed long [ int ]

注意一下，字符在内存存储的是ASCII值，ASCII值是整形，所以char归类为整形类型

我们平时写的

int a;

signed int a;

unsigned  int a;

int a  == signed int a

https://blog.csdn.net/m0_69984273/article/details/131998273  这里简单的介绍过了char，signed char  和unsigned char  C语言没有规定，取决于编译器  

浮点数家族：

float

double

构造类型（自定义）：

> 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;

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

如：int main(void)

整形在内存中的存储

int a = 20;

int b = 10;

会各自在内存开辟四个字节的空间进行存储

其实计算机能够处理的数据是二进制的，整形和浮点型数据在内存也都是以二进制的形式进行存储。

整数的二进制表示形式有3种：原码、反码、补码

正数的原码、反码、补码相同，

负数的反码是符号位不变，其他位取反， 补码是在反码的基础上加1

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = -10;
  //10000000 00000000 00000000 00001010   原码
  //11111111 11111111 11111111 11110101  反码
  //1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110  补码 
  // f    f    f    f    f    f    f    6
  //0xfffffff6
  unsigned int b = -10;// 全部位都是有效位,
  //11111111 11111111 11111111 11110110  补码 
  return 0;
}

4个二进制位表示一个十六进制位

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

为什么呢？

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。

假设我们利用原码进行加减   如1 +（-1）

00000000 00000000 00000000 00000001

10000000 00000000 00000000 00000001

这里就会无法确定符号位是否相加

如果使用补码相加

00000000 00000000 00000000 00000001

111111111 111111111 111111111 111111111

不管符号位是否相加都不影响结果

大小端介绍(字节大于等于2的数据)

在内存窗口中就会发现存储的是补码。但是我们发现顺序有点不对劲。

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。

例如存储0x11223344

四个比特位 表示一个十六进制位, 两个十六进制位表示一个字节

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。

练习1

设计一个小程序来判断当前机器的字节序

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
 int i = 1;
 return (*(char *)&i);
}
int main()
{
 int ret = check_sys();
 if(ret == 1)
 {
 printf("小端\n");
 }
 else
 {
 printf("大端\n");
 }
 return 0;
}

#include <math.h>
int my_end(int a)
{
  int i = 0;
  int sum = 0;
  for (i = 0; i < 8; i++)
  {
    //计算a补码最右端的8位二进制之和
    int b = (a >> i) & 1;
    sum = sum + b * pow(2, i);
  }
  return sum;
}
int main()
{
  int a = 0;
  scanf("%d", &a);
  char* p = (char*)&a;
  //返回*p开始地址指向的那个字节的大小
  int num = my_end(a);
  if (*p = num)
  {
    printf("小端存储");
  }
  else
  {
    printf("大端存储");
  }
  return 0;
}