- 本章重点
- 数据类型介绍
- 类型的基本归类
- 整型在内存中的存储
- 原码,反码,补码
- 大端小端介绍
- 练习
- 第一题
- 第二题
- 第三题
- 第四题
- 数据类型详细介绍
- 整形在内存中的存储
- 大小端字节序介绍及判断
- 浮点型在内存中的存储解析
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 //整型 long //长整型 long long //更长的整型 float //单精度浮点型 double //双精度浮点型 //C语言中没有字符串类型
他们所占的存储空间大小.特别注意的是long>=int
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.
char unsigned char signed char short unsigned short [int] signed short [int] int unsigned int signed int long unsigned long [int] signed long [int]
[]当中的内容可以省略
数值
正数和负数:
有些数值只用正数,没有负数(身高)
有些数值有正数也有负数(温度)
浮点型家族
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
数组为什么也是构造类型?
int arr[5] int arr[6] char brr[5]
这就说明数组类型是不唯一的,所以也属于构造类型
指针类型
int* pi char* pc float* pf void* pv
空类型
整型在内存中的存储void标识空类型(无类型)
通常应用函数的返回值,函数的参数,指针类型
一个变量的创建是要在内存中开辟空间的.空间的大小是根据不同的类型决定的,接下来我们讲讲数据在所开辟内存中到底是如何存储的?
比如:
int a = 20; int b = -10;
我们知道这里分别为a,b开辟四个字节的空间
究竟如何存储,我们首先要了解下面的概念:
计算机中的整数有3种2进制表示方法,即原码,反码,补码
三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位都用0表示"正",1表示"负",而数值位正数的原,反,补码相同.
负数的三种表示方法各不相同
原码
直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码
反码
将原码的符号位不变,其它位依次按位取反就可以得到原码
补码
反码加1就可以得到补码
对于整型来说,数据存放到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,加法和加法也可以统一处理(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
原码-->补码 原码符号位不变,其它位按位取反再加1就可以得到补码 补码-->原码 1.补码减1,符号位不变,其它位置取反 2.补码取反加1得到原码
一个数值超过一个字节了,要存储在内存中就会有顺序的问题
假如
0x11223344 这个十六进制数字在内存中到底是怎么存储的呢?, 以下图,到底是哪一个存储方式,首先要了解大端和小端的概念大端小端介绍
什么是大端小端
大端(存储)模式:是指数据的低位保存在内存中的高地址中,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中的低地址中,而数据的高位,保存在内存的高地址中
为什么有大端小端
为什么有大小端模式之分那?这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元对应一个字节,一个字节8个比特位.但是在C语言中除了8个bite的char之外,还有16个bite的short,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.
一个数字权重低的是低位, 例如0x11223344 从右到左权重首先是16^0,16^1,依次升高
小端存储:是指数据的低位保存在内存中的低地址中,数据的高位保存在内存中的高地址中
大端存储:是指数据的低位保存在内存中的高地址中,数据的高位保存在内存中的低地址中
自己总结的口诀:小同大异
程序设计:
#includeint main() { int a = 1; char* p = (char*)&a; if(*p == 1) { printf("小端n"); }else { printf("大端n"); } }
思路:
1的十六进制表示为0x00 00 00 01
假设是小端存储就是这个样子:
假设是大端存储,是这个样子:
我们把这个int强转为char只取最低的地址,如果最低位中存放的是1,就是小端存储,如果是0就是大端存储
这里告诉同志们一个题外的知识:
未来在找工作的时候,这一类公司一定要小心:
- 你没有投递过这家公司
- 但是打电话让你去面试
这其实都是培训机构,打着招聘的幌子在招生
注意: 1.内存中存放的是补码 2.整型表达式计算使用的内存中补码计算的 3.打印和我们看到的都是原码练习 第一题
//输出什么 #includeint main() { char a = -1; signed char b = -1; unsigned char c = -1; printf("%d %d %d", a, b, c); return 0; }
又因为题目中定义的是char所以要发生截断,只保留前8个比特位所以-1就变为:
内存中存的也是如上图所示,打印的时候因为是%d,是十进制的整型,所以要发生整型提升,变为:
所以a和b的值都是-1,对于c的整型提升
#includeint main() { char a = -128; printf("%un", a); return 0; }
//%u 是打印无符号整型,认为内存中存放的补码对应是一个无符号数 //%d 是打印有符号整型,认为内存中存放的补码对应是一个有符号数
内存中存放的是:
整型提升后:
最后是无符号打印,所以是
注意
第三题我在看到这道题目的时候,误区整形提升看的是定义的时候,规定的是否是有无符号,不是看的打印时候规定的是有符号还是无符号的,%u打印的时候当成的是无符号,但实际还是一个有符号的数字
#includeint main() { char a = 128; printf("%un", a); return 0; }
首先发生截断:
最后结算的结果(其中的补码是整型提升得到的):
又因为这是个正数,所以原码,反码,补码相同
#includeint main() { int i = -20; unsigned int j = 10; printf("%dn", i + j); return 0; }
因为这是个正数,正数的原码,反码,补码相同,
最后将两个数的补码相加,得到后,转化为原码就可以了
最后讲一下,char类型数的范围
这里的二进制都是补码
注意
1.计算机中存的都是补码,显示出来的是原码 2.整型提升的时候看的是定义的时候是否有符号位 3.对于少于4个字节的数据类型,首先要按照int类型来求原码,反码,补码,最后截断存放到对应的地址中 4.正数的原码,反码,补码相同
最后的最后就是整型提升的方法:
整型提升是C程序设计语言中的一项规定：在表达式计算时，各种整形首先要提升为int类型，如果int类型不足以表示则要提升为unsigned int类型；然后执行表达式的运算。
提升规则：如果有符号按照符号补全如（10001111整型提升为11111111111111111111111110001111）
如果无符号整形提升,则直接补0
