目录
  • 数据的类型介绍
    • 类型的基本归类
  • 整形在内存中的存储
    • 源码、反码、补码
    • 关于大小端的概念
  • 浮点型在内存中的存储

    数据的类型介绍

    类型的基本归类

    在写数据类型的介绍之前,我们首先来简单介绍下 release版本与debug版本之间的在内存上的区别:

    我们先将下面的一段代码在VS中运行一下,得到的结果是截然不同的

    	int i = 0;
    	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	for (i = 0; i <= 12; i++)
    	{
    		arr[i] = 0;
    		printf("hehe\n");
    	}

    将这段代码在debug版本下得到的结果是 hehe死循环,如下图所示

    C语言数据的存储专项分析

    从这里可以看到,hehe是在死循环的

    将这段代码在Release版本下得到的结果是 13个hehe

    C语言数据的存储专项分析

    根本的原因是这两个版本下,数据存储的方式不同

    以下是简图:

    C语言数据的存储专项分析

    上面这张图就展示了两者的区别,当编译器从低地址处往高地址处走时,debug环境下,arr数组结束时如果再继续往下运行就会改变 i 的值,使 i的值初始化为0。release环境下arr数组结束时并不会改变i的值,因此并不会陷入死循环。

    接着,回忆一下c语言中的数据基本类型:

    1、整形家族有

    char

    注:字符类型的本质是ASCII码值,是整形,因此划分到整形家族。

    unsigned char
    signed char

    short

    unsigned short [int]
    signed short [int]

    int

    unsigned int
    signed int

    long

    unsigned long [int]
    signed long [int]

    除了char类型,其他类型的数据在没有特定的说明下,默认是有符号类型。char类型取决于编译器。

    2、浮点数家族

    float    精度低,存储的数值范围较小
    double  精度高,存储的数值范围更大

    3、构造类型(自定义类型,我们可以创建出新的类型)

    数组类型
    结构体类型  struct
    枚举类型  enum
    联合类型  union

    4、指针类型

     int  *pi
     char  *pc
     float*  pf
     void*  pv

    5、空类型

    1、void 表示空类型(无类型)

    2、通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型 

    看下面的代码举例

    void test(void)
    {
    	//第一个 void 表示函数没有返回值
    	//第二个 void 表示函数不需要任何参数
    	printf("hehe\n");
    }
    int main()
    {
    	test(1);
    	return 0;
    }

    整形在内存中的存储

    源码、反码、补码

    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”,而数值位负整数的三种
    表示方法各不相同。

    原码:直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进 制就可以。

    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了。

    补码:反码+1就得到补码。

    正数的原码、反码、补码都一样,对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码

    具体原因我们在此不多做解释。

    关于大小端的概念

    什么是大小端?其实就是数据在内存中的存储模式,大端存储模式和小端存储模式。

    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。

    下面我们来看一道题目:判断当前机器的存储模式是大端存储还是小端存储。

    #include <stdio.h>
    	int check_sys()
    	{
    		int i = 1;
    		return (*(char*)&i);
    		//具体原因看下图解释
    	}
    	int main()
    	{
    		int ret = check_sys();
    		if (ret == 1)
    		{
    			printf("小端\n");
    		}
    		else
    		{
    			printf("大端\n");
    		}
    		return 0;
    	}

    C语言数据的存储专项分析

    浮点型在内存中的存储

    (-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。

    例如 V=5.0 :浮点数存储为 101.0

    C语言数据的存储专项分析

    C语言数据的存储专项分析

    如果我们想算出S、M、E,那么小数点前面就只能有一位

    例: V=9.5=1001.1=1.0011*2^3

    因此 S=0,M=1.0011,E=3

    但是,凡是都有例外,因此,并不是所有的浮点数都可以用这种方式表示的

    例如:V=9.6=1001.10…与1001.11之间徘徊,无法精确的表示出来

    float —> 4byte —>32bit

    double—>8byte—>64bit

    虽然double类型比float类型的精确度要大,但是他们依旧有可能无法将小数的内存完整保存。

    2、值得注意的是浮点数在内存中使用S、M、E的形式来存储的

    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。  

    C语言数据的存储专项分析

    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 

    C语言数据的存储专项分析

    3、指数E是一个复杂的数

    首先 E 是一个无符号整数这意味着, 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,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。

    如果有错误,希望大家评论或者私信指正!

    声明:本站所有文章,如无特殊说明或标注,均为本站原创发布。任何个人或组织,在未征得本站同意时,禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。