目录

数据类型的介绍

类型的意义：

类型的基本归类

整形家族

浮点数家族

构造类型——自定义类型

指针类型

空类型

整形在内存中的存储

原码反码与补码

补码思想

大端小端字节序

浮点型在内存中的存储

浮点数表示形式

举例说明： 

IEEE 754规定浮点数存储方式

对于有效数字M规定

对于指数E规定

从内存中取出

经典案例

数据类型的介绍

• char：字符数据类型——1字节
• short：短整型——2字节
• int：整形——4字节
• long：长整型——4字节
• long long：更长得整形——8字节
• float：单精度浮点数——4字节
• double：双精度浮点数——8字节

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 

类型的基本归类

整形家族

浮点数家族

构造类型——自定义类型

指针类型

空类型（无具体类型）

void

函数返回类型：void test();

函数参数：void test(void);

无具体类型的指针：void* p;（任意数据的地址都可放入p但是不能用）

#include 
void print(void) {
	printf("hello");
}
void main() {
	print();
}

---

整形在内存中的存储

数据在内存中以二进制的形式储存

原码反码与补码

对于整数来说，整数的二进制有3种表示形式：原码，反码，补码。

正整数：其原码，反码，补码相同

负整数：其原码，反码，补码要进行计算

机器数：一个数在计算机中的二进制表示形式，机器数带符号，正数在最高位放0，负数放1

真值：带符号位的机器数对应的真正数值

原码：符号位加上真值的绝对值

反码：正数反码为其本身，负数反码在原码的基础上符号位不变，逐位取反。

补码：正数补码为其本身，负数补码=反码+1.

eg：-10

• 原码：10000000000000000000000000001010
• 反码：11111111111111111111111111110101
• 补码：11111111111111111111111111110110

注意：整数在内存中储存的是其二进制的补码

原因：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。

补码的创建是针对负数的计算，正整数的原码，反码，补码都相同

补码思想

 现在是9点，如果我想调到6点；

9 - 3 -> 6 往前拨3个小时——（-3为源码）
9 + 9 -> 6 往后拨9个小时——（9为补码）

这里称12为模，写作mod12； 称9是-3以12位模的补数，记作 -3≡+9（mod 12）

由于前面9和-3互为补数且是以12为模，此刻我们先抛开负数不提得到9+3=12（反正最后在给任意一个变量加上符号，这两个数便互为补码）

一个 N 位的二进制数，可表示的最大值是2^N-1；
假设存在 x+y = 2^N-1 --> x+y+1 = 2^N；
如果此时把2^N 当做模 --> -x（如今加上负号） 和 y+1 就互为补数；
而x+y = 2^N-1，2^N-1是一个 N 位的二进制数最大的数了（就是各位是1的数），如果x和y相加真要得到这个数那么就两个从各位逐个相加一位是1那么第二个数的该位必定是0，现在我们已经知道了x和y逐个位相反，然而-x与y+1为补码啊，那么由反码定义可知-x与y必为反码。

C语言中加上一个数就等于加上这个数的补数（本质：运算溢出情况）。

运算溢出（以char为例）

char类型一字节范围：-128——127；

注意：无符号char类型一字节范围：0——255；

运算相加减遵循顺序（本质：整形提升截取）

……-128——0——127——- -128——0——127……

---

大端小端字节序

触发条件：数据的大小高于1字节（地址管理的内存大小）

内存有低地址和高地址之分

高字节序与低字节序

eg：1234——字节序从左到右逐渐降低

大端字节序：把数据低位字节序的内容存放在高地址出，把数据高字节序内容存放在低地址处

小端字节序：把数据高位字节序的内容存放在高地址出，把数据低字节序内容存放在低地址处

例子：00000001

 不管是大端还是小端字节序，最后都能将其还原成00000001（只不过是存放方式的问题）

---

浮点型在内存中的存储

浮点数家族包括：float，double，long double类型。

浮点数表示范围：float.h中定义

浮点数的两种写法

• 一般写法：3.14159
• 科学计数法：1E10（1.0*10^10)

注意：浮点型指针解引用是向内存中拿一个浮点类型的数

#include 
void main() {
	int n = 9;
	float* pf =(float*) &n;
	printf("n=%dn", n);//9
	printf("pf=%fn", *pf);//浮点数视角取0.000000
	*pf = 9.0;
	printf("n=%dn", n);//整数视角取1091567516
	printf("pf=%fn", *pf);//浮点数视角取9.000000
}

由此观之：浮点数和整数在内存中的存储方式一定有区别

浮点数表示形式

根据IEEE（电器和电子工程协会）754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式

举例说明： 

浮点数：5.5——10进制

转化为二进制

5：101

0.5：2^-1

得到：101.1——>分别对应2^2,2^1,2^0,2^-1

推出：1.011*2^2——>(-1)*0*1.011*2^2

其中：S=0,M=1.011,E=2

由此观之，只要有S、M、E储存好，那么这个浮点数也就储存好了

IEEE 754规定浮点数存储方式

对于float(32位)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double(64位)浮点数，最高的一位是符号位S，接着11位是指数E，剩下的52位是有效数字M

对于有效数字M规定

 对于有效数字M，因为0=

这样做的目的是：节省一位有效数字，以32位浮点数为例，留给M的只有23位，将第一位的1舍弃以后，等于可以保存24位有效数字

对于指数E规定

 如果E的数字没有填满8/11位则前面补0（反正没符号）

因此，对于(-1)*0*1.011*2^2——S=0,M=1.011,E=2

在计算机存储为：[0](0) [100 0000 1](2+127) [011 0000 0000 0000 0000 0000](011)

0100 0000 1011 0000 0000 0000 0000 0000——5.5

从内存中取出

E不全为0或E不全为1

指数E的真实值减去127/1023，得到真实值，再将有效数字M前加上第一位的1

E全为0

1.xxxxx*2^-127——0.1xxxxx*2^-126——0.xxxxx*2^-126 

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）

经典案例

#include 
void main() {
	int n = 9;
	float* pf =(float*) &n;
	printf("n=%dn", n);//9
	printf("pf=%fn", *pf);//浮点数视角取0.000000
	*pf = 9.0;
	printf("n=%dn", n);//整数视角取1091567516
	printf("pf=%fn", *pf);//浮点数视角取9.000000
}

理解：

n=9：00000000000000000000000000001001

以整形打印就是9（原码、反码、补码均一样）

以浮点数形式拿出

[0](S) [00000000](E) [00000000000000000001001](M)

E全为0——0.00000000000000000001001*2^(1-127)约等于0

*pf=9.0: 1001.0——1.001*2^3——(-1)*0*1.001*2^3

[0](S) [10000010](130——E) [00100000000000000000000](M) 

01000001000100000000000000000000

以整数形式拿出（其为补码，拿出原码——就是本身）

以浮点数形式拿出——9.0