1. 数据类型详细介绍
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
//C 语言有没有字符串类型？
1.类型的基本归类：
整形家族：
char 1字节 8 bit
字符在内存中存储的是字符的ASCII码值，ASCII码值是整型，所以字符类型归类到整形家族中
unsigned char 无符号
signed char 有符号
short
unsigned short [ int ]
signed short [ int ]
int
unsigned int
signed int
long
unsigned long [ int ]
signed long [ int ]
浮点数家族：
float
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. 整形在内存中的存储：原码、反码、补码
整形在内存中的存储
我们之前讲过一个变量的创建是要在内存中开辟
那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底
比如：
int a=20;
it b=-10;
我们知道为 a 分配四个字节的空间。
那如何存储？
下来了解下面的概念：
原码、反码、补码
计算机中的有符号数有三种表示方法，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 ” ，而数值位
三种表示方法各不相同。
原码
直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。
反码
将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到了。
补码
反码 +1 就得到补码。
正数的原、反、补码都相同。
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。
//int main() //{ // int a = -10;//4个字节 - 32bit位 // //10000000 00000000 00000000 00001010（原码） // //11111111111111111111111111110101(反码)+1变补码 // //11111111111111111111111111110110 (-10的补码)内存中存的就是补码 // //1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 第一位是符号位 其他为有效位 // //f f f f f f f 6 // //0x ff ff ff f6 // // unsigned int b = -10; // //11111111111111111111111111110110都是有效位 // // return 0; //} //int main() //{ // //1-1 // //1+(-1) // //00000000000000000000000000000001 // //10000000000000000000000000000001 // //11111111111111111111111111111110 —1的反码 // //11111111111111111111111111111111 —1的补码 // //00000000000000000000000000000001 1的补码 // //00000000000000000000000000000000 补码相加为0 // // //
3. 大小端字节序介绍及判断
1.什么大端小端：
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
2.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 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果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。
3.练习题
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 a = 1; // char* p = (char*)&a;//取第一个字节 // // if (*p == 1) // return 1; // else // return 0; //} int check_sys() { int a = 1; return *(char*)&a; } int main() { if (1 == check_sys()) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; }
2. %d 是10进制的形式打印有符号的整数
整型提升是按照符号位进行提升的
signed char 和char 是有符号，看符号位，高位补1
#include <stdio.h> int main() { char a = -1;//char类型只取8个比特位 //10000000000000000000000000000001 //11111111111111111111111111111110 //11111111111111111111111111111111 //11111111 - a signed char b = -1; //11111111 - b unsigned char c = -1; //11111111 - c // printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c); //%d 是10进制的形式打印有符号的整数 // 整型提升是按照符号位进行提升的 // signed char 和char 是有符号，看符号位，高位补1 // 1111111111111111111111111111111 补码 转换为原码后可得-1 // unsigned char 无符号整型提升，高位补0 //00000000000000000000000011111111 正数原码补码相同 return 0; }
3.%u 是10进制的形式，打印无符号的整数，无符号的数原码补码相同。
%d 是10进制的形式，打印有符号的整数
#include <stdio.h> int main() { char a = -128; //10000000000000000000000010000000 //11111111111111111111111101111111 //11111111111111111111111110000000 //10000000 - a // //11111111111111111111111110000000 // printf("%u\n", a); // //%u 是10进制的形式，打印无符号的整数，无符号的数原码补码相同。 //%d 是10进制的形式，打印有符号的整数 return 0; }
4. char 取8bit 100000000 有符号整型提升，1为符号位补1 这里a=-128结果一样
#include <stdio.h> //char :-128~127 int main() { char a = 128; //00000000000000000000000010000000 正数原码反码补码都相同 // char 取8bit 100000000 有符号整型提升，1为符号位补1 这里a=-128结果一样 //11111111111111111111111110000000 - a printf("%u\n", a); //截断 return 0; }
5.补码i+j的和 取反+1
6.无符号的i永远是大于等于0的，陷入死循环
#include <windows.h> int main() { unsigned int i; //无符号的i永远是大于等于0的，陷入死循环 for (i = 9; i >= 0; i--) { printf("%u\n", i); Sleep(1000); } return 0; }
7. strlen 统计的是\0之前出现的字符的个数
int main() { char a[1000]; //-1 -2 -3 -4 -5 .. -128 127 .. 6 5 4 3 2 1 0 //128 + 127 = 255 int i; for (i = 0; i < 1000; i++) { a[i] = -1 - i; } printf("%d", strlen(a)); // //strlen 统计的是\0之前出现的字符的个数 //\0 - 0 \ddd return 0; }
8.无符号的数容易死循环
#include <stdio.h> unsigned char i = 0;//0~255 int main() { for (i = 0; i <= 255; i++) { printf("hello world\n"); } return 0; }
9.类比可得相关数据类型取值范围
4. 浮点型在内存中的存储解析
1.常见的浮点数：
3.14159
1E10
浮点数家族包括： float 、 double 、 long double 类型。
浮点数表示的范围： float.h 中定义
2.浮点数存储的例子
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; }
输出的结果是什么呢？
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。
3.详细解读：
1.IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定
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。
IEEE 754规定：
对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。
对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。
2.有效数字M和指数E
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。
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。 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，
则其二进制表示形式为:0 01111110 00000000000000000000000
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）；
好了，关于浮点数的表示规则，就说到这里。
3.解析前面的题目
int main() { int n = 9; //0 00000000 00000000000000000001001 //E=1-127=-126 //M = 0.00000000000000000001001 //S=0 //(-1)^0 * 0.00000000000000000001001 * 2^-126 // float* pFloat = (float*)&n;//int* printf("n的值为：%d\n", n);//9 printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//? 0.000000....无限接近于0 *pFloat = 9.0; //9.0 //1001.0 //(-1)^0 * 1.001 * 2^3 //0 10000010 00100000000000000000000 //0为符号位 10000010为3+127=130 001后面补20个比特位 // printf("num的值为：%d\n", n);//0 10000010 00100000000000000000000补码形式存入转10进制-> 1,091,567,616 printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//9.0 return 0; }
