c语言进阶-第1节-数据的存储

1. 数据类型介绍

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

c99中引入了布尔类型： _Bool，其作用是存储真假值，如下图所示（图中true就是1，false就是0）（其实基本上用不到布尔类型，因为int类型完全能够解决，并且布尔类型本质上就是对int类型进行了重命名）

需要引用stdbool.h头文件

1.1.类型的基本归类

1.整形家族：

char         unsigned char     char到底是signed char还是unsigned char是取决于编译器实现的         signed char         常见的编译器下：char就是unsigned char short         unsigned short [int]    无符号短整型         signed short [int]        有符号短整型   short与signed short等价 int         unsigned int    无符号整型         signed int        有符号整型   int与signed int等价 long         unsigned long [int]    无符号长整型         signed long [int]        有符号长整型   long与signed long等价 longlong

注： 1.上面[ ]里的内容可以省略 2.%d打印有符号整型，%u打印无符号整型 2.浮点数家族

float double

3.构造类型 /自定义类型

> 数组类型： 数组名去掉，其余的就是数组的类型（ int a[10]类型是int [10] ） > 结构体类型 struct > 枚举类型     enum > 联合类型     union

4.指针类型

int*  pi ; char*  pc ; float* pf ; void* pv ;

5.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 2.1.原码、反码、补码 2.1.1.原码、反码、补码介绍

整数的二进制表示有三种表示形式：原码、反码、补码 内存中存储的是二进制的补码

整数分为正整数和负整数 正整数：原码、反码、补码相同 15的原码： 00000000 00000000 00000000 00001111 15的反码： 00000000 00000000 00000000 00001111 15的补码： 00000000 00000000 00000000 00001111 负整数：原码、反码、补码需要计算，如下 原码：按照一个数的正负直接写出来的二进制就是原码 -15的原码：10000000 00000000 00000000 00001111 反码：符号位不变，其他位按位取反就是反码 -15的反码：11111111 11111111 11111111 11110000 补码：反码的二进制序列加一就是补码 -15的补码：11111111 11111111 11111111 11110001

注： 1.32位二进制数中，第一位是符号位，符号位是0表示整数，符号位是1，表示负数 2.反码不是对原码按位取反，因为按位取反是连符号位也取反了 2.1.2.内存中为什么存的是补码

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。

计算机计算1-1，因为计算机中只有加法器，所以是1+（-1），下面我们尝试用原码和补码计算

1.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 原码计算： 1的原码：00000000 00000000 00000000 00000001 -1的原码：10000000 00000000 00000000 00000001 1+（-1）的原码：10000000 00000000 00000000 00000010   数值为-2（结果错误） 补码计算： 1的补码：00000000 00000000 00000000 00000001 -1的原码：10000000 00000000 00000000 00000001 -1的反码：11111111 11111111 11111111 11111110 -1的补码：11111111 11111111 11111111 11111111 1+（-1）的补码：1 00000000 00000000 00000000 00000000  最前面进上去的1在实际中就丢了因此应该为00000000 00000000 00000000 00000000 ，而该值为0（结果正确） 2.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 -1的原码：10000000 00000000 00000000 00000001 -1的反码：11111111 11111111 11111111 11111110 -1的补码：11111111 11111111 11111111 11111111 此时想将-1的补码转换成-1的原码有两种方法：1.逆着计算，将补码-1变成反码，在对反码符号位不变其他位取反。2.继续对补码求补码，即对补码符号位不变其他位取反，然后所得值+1，如下： -1的补码：11111111 11111111 11111111 11111111 -1的补码的反码：10000000 00000000 00000000 00000000 -1的补码的补码：10000000 00000000 00000000 00000001    可以看出此值就是-1的原码 2.2.大小端介绍 10的补码：00000000 00000000 00000000 00001010 10的补码转换为16进制：0x 00 00 00 0a -10的原码：10000000 00000000 00000000 00001010 -10的反码：11111111 11111111 11111111 11110101 -10的补码：11111111 11111111 11111111 11110110 -10的补码转换为16进制:0x ff ff ff f6

总结：我们发现内存中的数字总是倒着存的

2.2.1.大端和小端

int a = 0x11223344;

大端字节序存储：当一个数据的低字节数据存放在高地址处，高字节序的内容放在了低地址处，这种存储方式就是大端字节序存储    内存： 11 22 33 44

小端字节序存储：当一个数据的低字节数据存放在低地址处，高字节序的内容放在了低高地址处，这种存储方式就是小端字节序存储    内存：44 33 22 11

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8 bit的char之外，还有16 bit的short型，32 bit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。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。

3.3.3.设计一个小程序来判断当前机器的字节序

代码1：

 

代码2：

 

代码3：