【前言】

最近笔者建立了一个比特社区，热烈欢迎铁汁的加入！咱可以同步自己的文章或是面试面经到社区里，对于不明白的问题也可以在社区里面提问，社员都是非常热心滴！注意哦，只要是提问都会加精的，好文章也会特别加精的，这样的话你的文章可以被更多人看到！

为了鼓励大家积极创作，社区正在开展一项活动，对于积分最高的前10位老铁会得到200元现金红包或是纸质书与CSDN专属背包奖励（具体内容详见社区公告），当然啦后续还会开展很多小活动滴！

还等什么呢，快来加入我们叭！用一年的时间将其打造成C站一流社区！在社区里见证我们的辉煌与荣耀！

送你一朵小红花啦！

OK，话不多说，咱们走着！

一、谈谈C语言中的基本数据类型

1.基本数据类型

char（1Byte）

short（2Byte）

int（4Byte）

long（4/8Byte）

float（4Byte）

double（8Byte）

long long（8Byte）

long double（8Byte）

【敲黑板】：

C语言中对于long类型没有硬性规定其大小，只要不小于int即可

C语言中没有字符串类型，表示字符串的时候一般用字符串数组的形式

【注意】：

数据类型占的字节数不一样，也就是说计算机在存放不同数据类型的时候所使用的空间是不同的。

2.不同数据类型的意义

存在这么多的数据类型，其实是为了更加丰富的表达生活中的各种值，数据类型不同，计算机的使用效率不同，对于一个变量，可根据其表示的范围去选择合适的定义它的数据类型。

二、数据的存储

1.整型的存储

<1>.整数在内存中的存储

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，而数值位原码、反码和补码表示方法如下：

原码：直接将数字按照正负数的形式表示成二进制即可；

反码：原码符号位不变，其他位按位取反即可；

补码：反码+1得到补码

【注意】：对于正数和无符号数来说，原、反、补码都相同。

【敲黑板】：对于整型来说：数据存放在内存中其实存放的是补码。

为什么存放的是补码呢？

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。

为什么说补码和原码相互转换，其运算过程是相同的呢？

比如-1：

<2>.大小端存储

之前讲解过咯，在这里给出链接：

<3>.整型提升及截断问题

例1：

#include<stdio.h>
int main()
{
  char a = -1;
  signed char b = -1;
  unsigned char c = -1;
  printf("a = %d b = %d c = %d\n", a, b, c);//输出-1 -1 255
  return 0;
}

例2：

#include<stdio.h>
int main()
{
  char a = -128;
  printf("%u\n", a);//输出4294967168
  return 0;
}

例3：

#include<stdio.h>
int main()
{
  char a = 128;
  printf("%u\n", a);//输出4294967168
  return 0;
}

这里就不做解释咯，跟例2相似。

例4：

#include<stdio.h>
int main()
{
  int i = -20;
  unsigned j = 10;
  printf("%d\n", i + j);//输出-10
  return 0;
}

例5：

#include<stdio.h>
int main()
{
  unsigned int i;//i里面的任何值都是大于等于0的
  for (i = 9; i >= 0; i--)//所以循环条件i大于等于0恒成立
  {
    printf("%u\n", i);
  }
  return 0;
}

为什么会出现上面这种情况呢？这里我只要点一下就明白啦。

i == 0 时，此时i--,i 变成了-1，以%u的形式打印-1，结果就是4294967295

例6：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char a[1000];
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 1000; i++)
  {
    a[i] = -1 - i;
  }
  printf("%d\n", strlen(a));//输出255
    //strlen()关注点在于是否有\0,而\0的ASCII码值是0
  return 0;
}

例7：

#include<stdio.h>
int main()
{
  unsigned char i = 0;//i的范围是0~255
  for (i = 0; i <= 255; i++)//所以循环条件恒成立
  {
    printf("hello world\n");//死循环打印
  }
  return 0;
}

【敲黑板】：以后在使用无符号数的时候一定要格外小心，所以需要谨慎使用！

2.浮点数在内存中的存储（简单了解、考的较少）

下面简单看一道例题：

#include<stdio.h>
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("n的值为:%d\n", n);
  printf("*pFloat的值为:%f\n", *pFloat);
  return 0;
}

看到上面的代码，想必我们都有了自己的答案，下面看看正确答案长什么样...

惊不惊喜意不意外，为毛答案长这个样子？有问题就会有答案，答案在后面啦

浮点数的存储规则

n 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？想要理解上面的结果，就一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。

详细解读：根据国际标准IEEE（电气与电子工程学会）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，写成二进制表示形式是101.0，相当于1.01 * 2 ^ 2，按照上面V的格式，可以得出S = 0，M = 1.01，E = 2

IEEE754规定：

对于32位的浮点数，最高的一位是符号位S，接着的8位是指数E，剩下的23位是有效数字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位是有效数字M

当然，IEEE754对有效数字M 和指数 E，还有一些特别的规定。

前面说过M>= 1 && M<2，M可以写成1.xxxxxxx的形式，其中xxxxxxx表示小数部分，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xxxxxxx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，是节省一位有效数字。

至于指数E，情况就比较复杂。

首先，E是一个无符号整数，这意味着，如果E为8位，它的取值范围就是0~255，如果E为11位，它的取值范围就是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：

1.E不全为0或不全为1：

指数E的计算值减去127（或是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的二进制形式为0.1，由于规定整数部分必须为1，所以写成1.0*2^(-1) ， E存入内存中是-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00000000 00000000 0000000，所以0.5的二进制表示形式为0 01111110 00000000000000000000000

2.E全为0

浮点数的指数E等于1-127（或是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.xxxxxxx的小数。这样做是为了表示正负0，以及接近于0的很小的数字。

3.E为全1

这时，如果有效数字M全为0，表示正负无穷大，两个极端。

所以此时再来看前面的例题就会柳暗花明了。

#include<stdio.h>
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("n的值为:%d\n", n);
  printf("*pFloat的值为:%f\n", *pFloat);
  return 0;
}

三、详谈strlen和sizeof

1.strlen和sizeof的区别

注意，对于字符数组要格外注意：

char arr2[3] = {'a','b','c'};
//注意哦，末尾没有\0

sizeof(arr2) -->3

strlen(arr2) -->乱码！

【敲黑板】：

strlen()是一个库函数，用于计算字符串的长度，并且只能作用于字符串，关注点在于字符串中是否有'\0'，计算的是字符串'\0'之前字符的个数；

sizeof是一个操作符关键字，是用来计算变量所占空间大小的，任何类型都可以使用，只关注空间大小，不在乎内存中是否有\0, 而且单位是字节

2.特殊考点：当strlen遇上转义字符

首先补充转义字符的知识点：

转义字符，顾名思义就是转变原来的意思。

假如我们要在屏幕上打印一个目录：c:\code\test.c

我们该如何写代码？

#include<stdio.h>
int main()
{
  printf("c:\code\test.c");
  return 0;
}

哈哈，是不是很奇妙，所以这里就不得不提一下转义字符了，转义字符顾名思义就是转变意思。

看看下面一些转义字符：

转义字符 释义

\? 在书写连续多个问号时，防止它们被解析成三字母词

\' 用于表示字符常量'

\" 用于表示一个字符串内部的双引号

\\ 用于表示一个反斜杠，防止它被解释成一个转义序列符

\a 警告字符，蜂鸣

\b 退格符

\f 进纸符

\n 换行

\r 回车

\t 水平制表符

\v 垂直制表符

\ddd ddd表示1~3个八进制的数字

\xdd dd表示2个十六进制的数字

#include<stdio.h>
int main()
{
  //问题1：在屏幕上打印一个',该怎么做？
  //问题2：在屏幕上打印一个字符串,字符串的内容是一个双引号，该怎么做？
  printf("%c\n", '\'');
  printf("%s\n", "\"");
  return 0;
}

下面我们简单介绍一下，'\ddd' 和 '\xdd'这两个转义字符：

1. \ddd,虽然看起来比较长，其实就代表一个转义字符，说到底不还是一个字符'\ddd'嘛。ddd表示1~3个八进制的数字。如：\130 这种写法是对的，因为‘\ddd’中的\后面直接跟上1~3个数字，并且必须是八进制的数字，可以是'\130',可以是'\62',也可以是'\5',这里就要简单介绍一下十进制、八进制和十六进制了：

十进制比较简单，我们大家应该都很熟悉，十进制数字组成：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9；

八进制数字组成：0 1 2 3 4 5 6 7

十六进制数字组成：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

2. \xdd, dd表示两个十六进制数字，如\x30 , '\xdd'中的\x后面跟的数字默认的是十六进制的

好，下面讲讲这个特殊考点。

一道笔试题：

//程序输出什么？
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  printf("%d\n", strlen("abcdef"));
  printf("%d\n", strlen("c:\test\628\test.c"));
  return 0;
}

通过上面的学习，这道笔试题肯定难不到你，需要验证自己答案的话，只需要放到编译器里跑一下就行啦。

四、结语：遇见安然遇见你，不负代码不负卿！