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C语言数据的存储(一)
2023-08-26 21:09:55 】 浏览:307
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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]

补充

charsigned char还是unsigned charC语言标准并没有规定,取决于编译器。

int 是signe intshortsigned short

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

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。

int a = 20;
int b = -10;

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:

image.png

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。

//代码1
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
	int i = 1;
	return (*(char *)&i);
}
int main()
{
	int ret = check_sys();
	if(ret == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}
//代码2
int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}

练习

下面程序输出什么?(答案在后面)

1.
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a= -1;
  signed char b=-1;
  unsigned char c=-1;
  printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
  return 0;
}
2.
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a = -128;
  printf("%u\n",a);
  return 0;
}
3.
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a = 128;
  printf("%u\n",a);
  return 0;
}
4.
int i= -20;
unsigned  int  j = 10;
printf("%d\n", i+j);
//按照补码的形式进行运算,最后格式化成为有符号整数
5.
unsigned int i;
for(i = 9; i >= 0; i--)
{
  printf("%u\n",i);
}
6.
int main()
{
  char a[1000];
  int i;
  for(i=0; i<1000; i++)
 {
    a[i] = -1-i;
 }
  printf("%d",strlen(a));
  return 0;
}
7.
#include <stdio.h>
unsigned char i = 0;
int main()
{
  for(i = 0;i<=255;i++)
 {
    printf("hello world\n");
 }
  return 0;
}

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

浮点数存储的例子

int main()
{
    int n = 9;
    float *pFloat = (float *)&n;
    printf("n的值为:
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