1. 数据存储
(1)数据类型介绍
C语言内置数据类型:char 字符型(1字节);short 短整型(2字节);int(4字节); long(4或者8字节);long long(8字节);float单精度(4字节); double(8字节)。
自定义构造类型:数组类型、结构体类型、枚举类型、联合类型、指针类型、空类型(void)
(2)整型在内存中的存储
整数的2进制表示有三种表示形式:原码反码补码(反码加1),正整数原码=反码=补码,负数需要计算,原码得到补码:符号位不变取反加1,而补码得到原码也是:符号位不变取反加1
整型数据在内存中存的是补码的二进制序列。
why?使用补码,可以将符号位和数值域统一处理,同时,加减法也可以统一(CPU只有加法),此外,补码和原码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。
(3)大小端存储
大端:把一个数据的高位字节序的内容存放在低地址处,把低位字节序的内容存放在高地址处;比如地址从左到右为由低到高,地址0x11223344,就按照0x11223344存入
小端:把一个数据的高位字节序的内容存放在高地址处,把低位字节序的内容存放在低地址处;比如地址由低到高,地址0x11223344,就按照0x44332211存入
一般是C51大端模式,很多arm、dsp是小端存储,存储方式跟硬件有关系。
题目:写一个程序判断当前的字节存储模式
int a=1;//0000 0000 0000 0000 0000 0000 000 00001
//根据大小端存储只要看第一个字节是00还是01,小端是01,大端是00,取地址a是取出a的地址4个字节,只需要强转成char类型的指针即可
int main()
{
if(*(char*)&a==1)
{
printf("小端\n");
}
else{printf("大端\n");}
return 0;
}
(4)数据的截断与提升
在C语言中,在我们利用数据类型存储与取出数据时,需要注意到数据的截断与提升。
char a=-128;//char类型数据范围为-128~127
//程序中存储的是补码
//-128:1000000000000000000000010000000
//取反:1111111111111111111111101111111
//原码:1111111111111111111111110000000
//截断:10000000-a;
//提升:1111111111111111111111110000000
printf(“%u\n”,a);//打印无符号整数,最后a是一个很大的数
char类型的范围是-128~127,其实是127后再加q1就是-128,127:01111111,加1后变成10000000,就是-128(这里所有的二进制都是指的补码)
unsigned char i=0;//无符号的char取值范围是0~255
int main()
{
for(i=0;i<=255;i++)
//这里当i=255后,再加1后i变成0,所以循环条件再次成立,这里将会无限循环
{
printf("hello world\n");
}
}
(5)浮点型数据的存储
浮点型数据与整型数据存储不同,任何一个浮点型数据都可以写成以下公式f=((-1)^s)*M*(2^E)
,例如5.0写成二进制是101.0.相当1.0122,即s=0(符号位);M=1.01(有效数字);E=2(指数位)。
IEEE 754规定:
对于32位浮点数,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,即S(1bit)+E(8bit)+M(23bit)。在存M的时候,放进去会省略整数位的1,计算的时候再加上。E存进去的时候加127
而指数E从内存中取出可以再分成三种情况:
a.当E不全为0或者不全为1:即指数E的计算值减去127(或者1023),得到真实值,再将有效数据M前加上第一位1
b.E全为0:这时指数E等于1-127,有效数据M不再加上第一位的1,而是还原为0.xxxxxx小数,因为此时原数字已经接近0;
c.E为全1:如果M全为0。其表示无穷大
例如f=5.5;二进制为101.1-1.011*2^2;E=2+127=129=10000001
0100 0000 1011 000000000000000;
int main()
{
int n=9;
//00000000000000000000000000001001
//0 0000000 000000000000000000001001
//E=-126,M=0.000000000000000001001
//+0.000000000000000000001001*2^-126(这个代码前面的很多0要是位数错了可忽略,我自己懒的数多少个0了)
float* pFloat=(float*)&n;
printf(“n的值为:%d\n”,n);//9
printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat);//0.000000,取M的前8位
*pFloat=9.0;
//1001.0
//1.001*2^3
//s=0;E=3,M=1.001
//01000001000100000000000000000
printf(“num的值为:%d\n”,n);
printf(“*pFloat的值为:%f\n”,*pFloat);
return 0;
}