本节重点 -- 重中之重
- 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
准备好了,开始啰,在小小的花园里面......最近被这个歌曲洗脑,但是我们并不是要唱歌,而是要学技术啦,哈哈哈,正片开始。
数据类型介绍
- char //字符数据类型 1字节
- short //短整型 2字节
- int //整形 4字节
- long //长整型 4/8字节
- long long //更长的整形 8字节
- float //单精度浮点数 4字节
- double //双精度浮点数 8字节
- //C语言有没有字符串类型?没有,但是可以用字符数组存储字符串
类型的意义:
- 使用这个类型开辟内存空间的大小(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
整形家族:
浮点数家族:
构造类型:
指针类型:
空类型:
整形在内存中的存储
一个变量的创建是要在内存中开辟空间的,而空间的大小是根据不同的类型而决定的。
那么数据在所开辟内存中到底是如何存储的?
比如:
int a = 10;//创建一个变量a,由于是int类型,需要向内存开辟四个字节的空间 int b = -10;//创建一个变量b,由于是int类型,需要向内存开辟四个字节的空间
- 我们知道为 a 和 b 分配四个字节的空间。
- 那是如何存储的呢?
- 接下来听我一一道来。
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”。
负整数的三种表示方法各不相同。
提示:对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。
why?
- 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。
- 在进行计算的时候,符号位也需要参与运算。
- 我们可以看到对于a和b分别存储的是补码。但是我们发现顺序有点不对劲。
- 这是又为什么?
大小端介绍
什么是大端小端:
- 大端(存储)模式:是指数据的低权值位保存在内存的高地址中,而数据的高权值位,保存在内存的低地址中。
- 小端(存储)模式:是指数据的低权值位保存在内存的低地址中,而数据的高权值位,保存在内存的高地址中。
为什么有大端和小端:
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8bit。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 权值高的字节, 0x22为权值低的字节。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。
设计一个小程序来判断当前机器的字节序。
#include <stdio.h> //方法一: int CheckSystem1() { int i = 1; return (*(char*)&i); } //方法二: int CheckSystem2() { union { int i; char c; }un; un.i = 1; return un.c; } int main() { int ret = CheckSystem1(); if (ret == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; }
【数据存储:揭开内存中数据存储的神秘面纱】(下):https://developer.aliyun.com/article/1424729