C语言数据的存储

目录

• 类型的基本归类
  
• 整形在内存中的存储
  
  
  
  • 原码、反码、补码
    
  • 大小端介绍
    
  • 练习
    
  
  
• 浮点型在内存中的存储
  
  
  
  • 浮点数存储的例子
    
  • 浮点数存储规则
    
  
  

类型的基本归类

整形家族：

1. char
2.     unsigned char
3.     signed char
4. short
5.     unsigned short [int]
6.     signed short [int]
7. int
8.     unsigned int
9.     signed int
10. long
11.     unsigned long [int]
12.     signed long [int]

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补充：
char是signed char还是unsigned char，C语言标准并没有规定，取决于编译器。
int 是signe int，short是signed short。
浮点数家族：

1. float
2. double

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构造类型：

1. > 数组类型
2. > 结构体类型 struct
3. > 枚举类型 enum
4. > 联合类型 union

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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

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而决定的。

1. int a = 20;
2. int b = -10;

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该段代码为 a 分配四个字节的空间。
那如何存储？
原码、反码、补码

计算机中的整数有三种2进制表示方法，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”，而数值位正数的原、反、补码都相同。
负整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，其他位依次按位取反就可以得到反码。
补码：反码+1就得到补码。
对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

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。

在内存中的存储：
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？
大小端介绍

什么大端小端：
大端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，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。
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。
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。

1. //代码1
2. #include <stdio.h>
3. int check_sys()
4. {
5.         int i = 1;
6.         return (*(char *)&i);
7. }
8. int main()
9. {
10.         int ret = check_sys();
11.         if(ret == 1)
12.         {
13.                 printf("小端\n");
14.         }
15.         else
16.         {
17.                 printf("大端\n");
18.         }
19.         return 0;
20. }
21. //代码2
22. int check_sys()
23. {
24.         union
25.         {
26.                 int i;
27.                 char c;
28.         }un;
29.         un.i = 1;
30.         return un.c;
31. }

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练习

下面程序输出什么？(答案在后面)

1. 1.
2. #include <stdio.h>
3. int main()
4. {
5.   char a= -1;
6.   signed char b=-1;
7.   unsigned char c=-1;
8.   printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
9.   return 0;
10. }

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1. 2.
2. #include <stdio.h>
3. int main()
4. {
5.   char a = -128;
6.   printf("%u\n",a);
7.   return 0;
8. }

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1. 3.
2. #include <stdio.h>
3. int main()
4. {
5.   char a = 128;
6.   printf("%u\n",a);
7.   return 0;
8. }

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1. 4.
2. int i= -20;
3. unsigned  int  j = 10;
4. printf("%d\n", i+j);
5. //按照补码的形式进行运算，最后格式化成为有符号整数

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1. 5.
2. unsigned int i;
3. for(i = 9; i >= 0; i--)
4. {
5.   printf("%u\n",i);
6. }

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[code]6.int main(){  char a[1000];  int i;  for(i=0; i