本章重点
1. 数据类型详细介绍
2. 整形在内存中的存储: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
前面我们已经学习了基本的内置类型:
以及他们所占存储空间的大小。
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
类型的意义:
1. 使用这个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)。
2. 如何看待内存空间的视角。
1.1 类型的基本归类:
整形家族:
为什么 char 算整型:因为字符类型底层存储的是 ASCII 码值,而ASCII码值也是整数,所以在归类的时候会把 char 类型归结到整型家族里去。( ASCII码: 美国信息交换标准代码 )
浮点数家族:
构造类型:(自定义类型)
注意事项:如下面数组都是整型数组,但是它们的类型完全不一样
int arr1[10]; // 类型为:int[10] int arr2[5]; // 类型为:int[5]
指针类型
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.整形在内存中的存储
看看内存:
2.1原码、反码、补码
数据在内存中以2进制的形式存储:
① 对于整数来说,内存中存储的二进制有3种表示形式:原码、反码、补码。
② 正整数:原码、反码、补码相同。
③ 负整数:原码、反码、补码不同,要进行计算。
负整数原码:按照数据的数值直接写出的二进制序列就是原码
符号位:最高位1表示负数,最高位0表示正数
负整数反码:原码的符号位不变,其他位按位取反,即为反码
负整数补码:反码 +1,得到的就是补码
2.1.1 内存中为何存放补码
虽然整数的二进制表示形式有三种,但是内存中存储的是补码
为什么在内存中存的是补码呢:
在计算机系统中,整数数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数字域统一处理;同时,加法和减法也可以统一处理( CPU只有加法器 )。此外,补码与补码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路
2.2大小端介绍
再仔细观察下刚才内存中的存储,这次再添加一个 b = 10:
可以看到对于 a 和 b 分别存储的是补码,
但是发现顺序好像是倒过来的,为什么会这样呢?
大端小端存储问题,当一个数据的大小存储到内存空间大于1个字节时,会存在一个存储顺序的问题,这个存储顺序的问题就有两种,一个为大端,一个为小端。
2.2.1大端模式
作用:把数据的低位保存在内存的高地址处,高位字节序的内容存放在低地址中(正着存)
总结:大端模式,低位放在高地址,高位放在低地址
2..2.2小端模式
作用:把数据的低位保存在内存的低地址处,高位字节序的内容存放在高地址中(倒着存)
总结:小端模式,低位放在低地址,高位放在高地址
2.2.3产生的原因
为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在 计算机系统中,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8bit的char之外,
还有16bit的short型,32bit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。正是因为 不同的安排顺序导致了 大端存储模式和 小端存储模式的存在。
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。
2.2.4代码判断大小端
百度_系统工程师笔试题:请简述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。
直接放代码:
#include<stdio.h> int check_sys() { int i = 1; char* p = (char*)&i; // 取第一个字节 return *p; // 返回1表示小端(01 00 00 00),返回0表示大端(00 00 00 01) } int main() { if (check_sys) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; }
C语言进阶⑩(数据的存储)数据类型_介绍+存储_大小端(知识点+笔试题)(中):https://developer.aliyun.com/article/1513036