文章目录
- 前言
- 参考资料
- 一、数据是什么？
- 二、数据类型
- 1.整型
- 2.浮点型
- 3.构造类型
- 4.指针类型
- 5.空类型
- 三.混合运算与类型转换
- 1.转换等级
- 2.转换规则
- 四.源码反码补码
- 五.大小端存储
- 1.大端字节序
- 2.小段字节序
- 六.浮点数(IEEE754)
- 1.二进制的储存
- 2.E全为0时 M为任意值时
- 3.E全为1时 M全为0时
- 4.E全为1时 M不全为0时
- 总结
前言
众所周知计算机在我们的的生活中十分强大，但“巧妇难为无米之炊”计算机再强大没有“米”也终归是毫无用处，这里的“米”便是数据
参考资料
《C Primer Plus》
《C和指针》
《大话数据结构》
数据:是描述客观事物的符号， 是计算机中可以操作的对象，是能被计算机识别，并输入给计算机处理的符号集合。数据不仅仅包括数值类型，还包括图像、视频、声音等非数值类型。
常量(constant):预先设定好，在整个程序的运行中没有变化。
变量(variable):在程序运行期间可能改变或被赋值。
二、数据类型 1.整型
| 关键字 | 类型 |
|---|---|
| char | 字符数据类型 |
| short | 短整型 |
| int | 整型 |
| long | 长整型 |
| long long | 更长的整形 |
| unsigned | 无符号类型 |
注意:浮点型必须有符号位，不可以写成unsigned
| 关键字 | 类型 |
|---|---|
| float | 单精度浮点数 |
| double | 双精度浮点数 |
| 关键字 | 类型 |
|---|---|
| arr[n] | 数组类型 |
| struct | 结构体类型 |
| enum | 枚举类型 |
| union | 联合类型 |
| 关键字 | 类型 |
|---|---|
| int *pi | 整型指针 |
| char *pc | 字符指针 |
| float* pf | 浮点型指针 |
| void* pv | 无类型指针 |
| 关键字 | 类型 |
|---|---|
| void | 无类型 |
注:通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型
三.混合运算与类型转换 1.转换等级
2.转换规则int < unsigned int < long < unsigned long < float < double < long double
-
若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算
-
转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。若两种类型的字节数不同，转换成字节数高的类型。若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型
-
所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使是两个float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算
-
char型和short型参与运算时，必须先转换成int型
-
在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度比左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度
四.源码反码补码
1.二进制的最左边最高位第一位: 0 代表正；1 代表负
2.只要是整数二进制储存的都是补码
3.正数原码、反码、补码相同
4.负数 以-2为例
原码: 10000000000000000000000000000010 反码: 11111111111111111111111111111101 (最高位符号位不变，其它位取反) 补码: 11111111111111111111111111111110 (在反码的基础上+1)
5.内存正负分配原理 (-1 与 0 左右各占一半，趋于中心)
补码: 0 = 00000000000000000000000000000000 补码: 向中间最大值逼近 补码: max = 01111111111111111111111111111111 补码: 分水岭: 最大值+1 == 最小值 补码: min = 10000000000000000000000000000000 补码: 向中间最小值逼近 补码: -1 = 11111111111111111111111111111111
五.大小端存储
1.大端字节序存储: int a = 0x11223344
把数据的低位字节序的内容存放在高地址处，高位字节序的内容存放在低地址处
低地址------------------11 22 33 44-------------------高地址2.小段字节序
把数据的低位字节序的内容存放在低地址处，高位字节序的内容存放在高地址处
低地址------------------44 33 22 11-------------------高地址六.浮点数(IEEE754) 1.二进制的储存
- (-1)^S * M * 2^E (二进制下科学记述法形式)
- S(符号): 0为正，1为负
- M(尾数): 小数点后的数，小数点前面1不储存，1.会自动补齐，尾数不足自动补0
- E(阶码): 科学技术法的几次方，0次方为127: 01111111
- (-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。
- 源码:0(符号位)01111111(E)00000000000000000000000(M)
float a = 5.5
二进制形式: 101.1 S = 0; E = 2 + 127; M = 1.011; 二进制: 0 10000001 01100000000000000000000 二进制: 0100 0000 1011 0000 0000 0000 0000 0000 十六进制: 40 b0 00 002.E全为0时 M为任意值时
- 表示: 正负0 (即0.1xxxx*-126)
- 二进制: 0 00000000 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
- 这时，浮点数的指数E等于1-127（或者1-1023）即为非规格化的-126（或者-1022）
- 有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.1xxxxxx的小数(即为非规格化)
- 这样做是为了表示±0，以及接近于0的很小的数字。
- 作为补偿，尾数右移一位舍缩小含的“1”，同时阶码逻辑上+1
- 来表示被覆盖的1.0^-127。阶码+1则正好是非规格化的-126
- 表示: 正负无穷大 (即10.0000*254)
- 二进制: 0 11111111 00000000000000000000000
- 这时，浮点数的指数E等于255-1（或者2047-1）即为非规格化的 254（或者 2046）
- 有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为 10.00000的小数(即为非规格化)
- 作为补偿，尾数左移一位放大隐含的“1”，同时阶码逻辑上-1
- 来表示被覆盖的1.0^255。阶码+1则正好是非规格化的254
- 表示: NaN(未定义或不可表示的值)
总结
C语言有多种数据类型，基本数据类型分为两大类: 整数类型和浮点数类型，通过类型分配的存储量和有无符号，衍生出许多其他数据类型。整型又可以以二进制的方式通过补码的形式存储在内存单元，浮点数则用的是IEEE754的浮点数存储标准进行存储。数据在C语言中有着极其重要的地位，非常值得深入了解学习，本文如出现错误欢迎指点交流。
