前言
在C语言中，了解相关数据存储对一名优秀程序员来说是至关重要的！通过相关原理，从而更加深入地理解计算机如何存储和操作数据，这对于编程人员来说是非常重要的。只有深入理解计算机存储和操作数据的原理，才能编写出更加高效、可靠的程序。本文将详细介绍C语言中整型数据是如何存储的，希望能帮助读者在编程路上更近一步！！
1. 数据类型介绍
C语言中，基本的内置类型和大小如下：
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
1.1 类型的基本分类
整型家族：
浮点数家族：
float double (long 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; ……
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
一个变量的创建是要在内存上开辟空间的。而空间的大小是根据不同的类型而决定的。
接下来我们将介绍数据在所开辟的内存中是如何存储的！
比如：
int a = 20; int b = -10;
我们知道a/b分别分配了4字节的空间，那如何存储？
在介绍之前，我们要先了解以下概念。
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”。
- 正数的原码、反码、补码都相等。
- 负整数的三种表示方式各不相等。
负整数的三种表示方法：
原码：
直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制的形式就可以得到原码。
补码：
将原码的符号位不变，其他位按位取反就得到反码。
补码：
反码+1就得到补码。
2.1.1 为什么数据存放在内存中存放的是补码
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位统一处理；
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。
例子：
在计算机中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，是用补码，可以将符号位和数值位统一处理 例如：结算1 + (-1) 使用原码计算 00000000 00000000 00000000 00000001 --> 1的原码 10000000 00000000 00000000 00000001 --> -1的原码 10000000 00000000 00000000 00000020 --> 结果-2 原码计算错误 使用补码计算 00000000 00000000 00000000 00000001 --> 1的补码 11111111 11111111 11111111 11111111 --> -1的补码 100000000 00000000 00000000 00000000 -->结果0 补码计算正确
Tips：
- 补码和原码相互转化运算过程是相同的。即原码符号位不变，其他位按位取反的到反码；反码+1得到补码。而由补码反推原码时，除了将上述过程力推，还可以补码符号位不变，其他位按位取反后在+1即可得到原码。
我们再来看看内存中的存储（以vs为例）：
我们可以看到对于a存放在内存中的补码，我们发现顺序有点不对劲！
这是为什么呢？
这就不得不提到大小端了。
2.2 大小端介绍
2.2.1 什么是大小端？
大端（存储）模式又称大端字节序存储：数据的低位字节中的数据存放在高地址处，高位字节中的数据存放在低地址处。
小端（存储）模式又称小端字节序存储：数据的低位字节中的数据存放在低地址处，高位字节中的数据存放在高地址处。
Tips：
- 字节序：以字节为单位，讨论内存的存储顺序。
2.2.2 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，每一个地址单元对应一个字节，一字节为8bit.但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型(具体要看编译器)等。另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或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1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放在高地址处，即0x0011中；而0x22放在低地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。
- 我们常用的x86和x64结构是小端模式，而KEIL C51则是大端模式。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。
2.2.3 一道百度系统工程师笔试题
请简要介绍大端字节序和小端字节序的概念，设计一个小程序来判断当前机器的字节序。（10分）
相关概念读者自行查看2.2.1。
下面来分析如何设计小程序来判断数据存储模式。
如下图所示，我们可以用数字1即可解决问题。
我们发现如果是小端模式，第一个字节中存放的数据为1；如果是大端模式，第一个字节中存放的数据为0。
接下来问题转化为：如何让编译器只访问一个字节空间呢？
其实很简单，我们只需要将a的指针强制类型转换为char*，在解引用访问即可。
代码实现：
//代码1 判断当前机器的自己序 int check_sys() { int a = 1; char* ret = (char*)&a; if (*ret == 1) return 1; else return 0; } int main() { int ret = check_sys(); if (ret == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; } //代码2，简化代码1 int check_sys() { int a = 1; //大端返回0，小端返回1 return *(char*)&a; } int main() { int ret = check_sys(); if (ret == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; }
3. 结尾
本篇文章到此就结束了。接下来在C语言数据存储 — 浮点数篇中将详细介绍浮点数相关知识，敬请期待。如果对您有帮助，记得三连哦！感谢您的支持！！
