目录

一.数据类型的介绍

类型的基本归类

 整形在内存中的存储

 大小端的介绍

char类型的取值范围

练习

补充一个小知识点

 三.浮点型在内存中的存储

一个例子

 ​

浮点数在内存中的存储

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？

类型的基本归类

 整形家族：

char         unsigned char         signed char 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。

 整形在内存中的存储 计算机中的整数有三种表示方法，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

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
int main()
{
	int a = -10;
	int b = 10;
	return 0;
}

对于b变量来说，原反补都相同

二级制：00000000000000000000000000001010

十六进制：0000000a

对于a变量来说，

按照数据的数值直接写出的二进制序列就是原码

原码的符号位不变，其他位按位取反，得到的就是反码

反码+1，得到的就是补码

原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110

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。

 

我们可以看到对于 a 和 b 分别存储的是补码。但是我们发现顺序有点 不对劲 。 这是又为什么？

 大小端的介绍

 为什么会有大小端

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8 bit 。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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
int main()
{
	int a = 0x11223344;
	return 0;
}

---

百度2015年系统工程师笔试题：

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  

 看代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
int check_sys()
{
	int a = 1;//0x00000001
	char* p = (char*)&a;//int*
	return *p;//返回1表示小端，返回0表示大端
}

int main()
{
	//写代码判断当前机器的字节序
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端n");
	}
	else
	{
		printf("大端n");
	}

	return 0;
}

对于1来说，在小端存储中0x01000000,在大端存储中0x00000001所以只需要判断第一个字节是不是1就能判断机器的字节序因为char*能一个字节一个字节的访问，所以就有了char* p = (char*)&a;

char类型的取值范围

 有符号的char取值范围是-128到127，无符号的char与这个类似

练习

第一题：

变量a和b同理，虽然C语言没有明确指出char是不是有符号的，但是在这里的char是有符号的

且发生整形提升都是补原符号位 

对于变量C来说：它是无符号的，整形提升补0

 三个变量都以%d的形式打印：

其中变量a和b符号位是1,这两个是负数，所以需要-1，按位取反，得到：10000000000000000000000000000001，-1变量c的符号位是0，或者说是无符号位的，是正数，所以它的原反补相同
00000000000000000000000011111111，255

---

 第二题

 

变量a最后是以%u的形式打印的，所以认为整形提升之后得到的是一个无符号位的，还是
11111111111111111111111110000000，4294967168

---

第三题

 

 变量a最后是以%u的形式打印的，所以认为整形提升之后得到的是一个无符号位的，还是
11111111111111111111111110000000，4294967168

---

第四题

 i+j是以%d打印，所以是有符号的，如果是以%u打印的话，结果又会不同

---

 第五题

 结果会死循环因为变量i的类型是unsigned int，这个类型恒>=0，所以判断条件恒为真，所以死循环

 第六题

 strlen读取到结束，并计算的是之前的长度，负数有128，正数有127，一共255

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 第七题

 此代码，结果死循环，

因为变量i的类型是unsigned char,这种类型的最大值是255，所以for循环的判断条件，又是恒成立的，导致最后死循环

补充一个小知识点

用下面这种方法可以查看，int的取值范围，其他的方法类似

 limits.h是放一些整形类型取值范围的头文件如果要查看浮点型取值范围，应该包含float.h

 三.浮点型在内存中的存储 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

一个例子

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
int main()
{
	int n = 9;

	float* pFloat = (float*)&n;
	printf("n的值为：%dn", n);
	printf("*pFloat的值为：%fn", *pFloat);

	*pFloat = 9.0;
	printf("num的值为：%dn", n);
	printf("*pFloat的值为：%fn", *pFloat);

	return 0;
}

 

 结果是不是出乎你的预料？

浮点数在内存中的存储 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。 详细解读： 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 。

IEEE 754 对有效数字 M 和指数 E ，还有一些特别规定。 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:

 

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。

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 看代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
int main()
{
	float f = 5.5f;
	return 0;
}

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 好了我们再来分析刚才的这段代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
int main()
{
	int n = 9;

	float* pFloat = (float*)&n;
	printf("n的值为：%dn", n);
	printf("*pFloat的值为：%fn", *pFloat);

	*pFloat = 9.0;
	printf("num的值为：%dn", n);
	printf("*pFloat的值为：%fn", *pFloat);

	return 0;
}

对于第一个printf，毫无疑问结果是9，相信大家都能理解，对于第二个printf，float* pFloat = (float*)&n;它将n的地址强制转化成float*，并赋给了pFloat，pFloat指向9并解引用，最后又是以%f打印的，所以结果为0.000000
 对于第三个printf，*pFloat = 9.0;把9的值赋给了n,且pFloat是一个float* 的指针变量，最后又是以%d的形式打印，所以结果为1091567616
对于第四个printf，和第三个printf同理，不同之处是
第三个printf以浮点数存入，以%d的形式打印，
第四个printf中也是以浮点数存入，但是却是以%f，
所以结果应该为9.000000

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本章完