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C语言——数据的存储

书写经典 2022-03-11 阅读 78

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数据类型

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char     //字符数据类型
short    //短整型
int      //整形
long     //长整型
long long//更长的整形
float    //单精度浮点数
double   //双精度浮点数

这些数据类型的内存所占大小可以详见我的第一篇博客,前面这些类型都有对应的unsigned 类型和signed类型,也就是有符号类型和无符号类型,理论上来说无符号的所能存储的数字更大一些。
如果前面没有unsigned,那就默认是有符号的。

char
    unsigned char
    signed char
short
    unsigned short [int]
    signed short [int]
int
unsigned int
    signed int
long
    unsigned long [int]
    signed long [int]

空类型:

void 表示空类型

通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。

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整形的存储方式:

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原码、反码、补码:

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、反、补码都相同。
对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

为什么数据存储的是补码:

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。

大端和小端:
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。

判断机器的大小端:

#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; 
}

浮点数的存储:

根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会) 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式:

(-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。

比如说十进制的5.0,写成二进制是 101.0 ,相当于 1.01×2^2 。
那么,按照上面V的格式,可以得出s=0,M=1.01,E=2。
十进制的-5.0,写成二进制是 -101.0 ,相当于 -1.01×2^2 。那么,s=1,M=1.01,E=2。

在内存中,我们是这么分配浮点数的:
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。

我们可以发现,对于任意一个数写成上面的形式,M的第一位都是1,所以在存入内存时忽略掉这个1。
而对于小于1的数,E的存储可能是负数,由于存储负数就要减少一半的存储范围,所以我们E改变成一个无符号的正数,当存储时,如果是8位的E就需要加127,11位加1023

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