数据的存储

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数据的类型

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

C语言数据类型分为两类：内置类型，就是上面的类型，和自定义类型（构造类型）。

类型的意义：

使用这个类型开辟内存空间的大小
如何看待内存空间的视角

类型的基本分类

整型家族：

char

unsigned char
signed char

short

unsigned short [int]
signed short [int]

int

unsigned int
signed int

long

unsigned long [int]
signed long [int]

[int]：这个可以省略

浮点型家族

float 单精度浮点型
double 双精度浮点型

构造类型

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

指针类型

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

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。

整型在内存中的存储

对于整型：在内存中存储的是二进制的补码。

原码、反码、补码

参见：原码、反码、补码

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

对于a：
原码 - 00000000 00000000 00000000 00010100
反码 - 00000000 00000000 00000000 00010100
补码 - 00000000 00000000 00000000 00010100
在内存中：0x00000014（16进制，根据补码转换）
对于b：
原码 - 10000000 00000000 00000000 00001010
反码 - 11111111 11111111 11111111 11110101
补码 - 11111111 11111111 11111111 11110110
在内存中：0xfffffff6

大小端介绍

什么是大端小端？
大端模式：将数据低位保存在内存高地址中，数据高位保存在内存的低地址中
小端模式：将数据低位保存在内存低地址中，数据高位保存在内存的高地址中

写代码判断当前机器的字节序(判断大端存储还是小端存储)：

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 1;
    char* p = (char*)&a;
    if(*p == 1)
    {
        printf("小端\n");
    }else
    {
        printf("大端\n");
    }
    return 0;
}

输出什么？

#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;
}

输出的结果是：a = -1,b = -1,c = 255
char分为signed char和unsigned char，都是1个字节，8个bit位.
存的是有符号数，内存中最高的位就是符号位
signed char的范围是：-128-127
unsigned char的范围是：0-255

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a = -128;
    printf("%u\n",a);
    return 0;
}

输出的结果是4294967168。
-128的二进制序列：
原码 - 10000000 00000000 00000000 10000000
反码 - 11111111 11111111 11111111 01111111
补码 - 11111111 11111111 11111111 10000000
补码取8比特位：10000000
%u打印10进制无符号数字。
整型提升：11111111 11111111 11111111 10000000（补码）
十进制打印上面的二进制数：4294967168

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = -20;
    unsigned int j = 10;
    printf("%d\n",i+j);
    return 0;
}

打印的结果是-10。
先按照补码的形式进行计算，最后格式化成有符号整数。
先计算i：
原码 - 10000000 00000000 00000000 00010100
反码 - 11111111 11111111 11111111 11101011
补码 - 11111111 11111111 11111111 11101100
计算j：（原码、反码、补码一样）
原码 - 00000000 00000000 00000000 00001010
反码 - 00000000 00000000 00000000 00001010
补码 - 00000000 00000000 00000000 00001010
i的反码+j的反码是结果的补码
补码 - 11111111 11111111 11111111 11110110
反码 - 11111111 11111111 11111111 11110101
原码 - 10000000 00000000 00000000 00001010
将结果的原码转换成有符号整数，是-10

#include <stdio.h>
int main()
{
    unsigned int i;
    for (i = 9; i >= 0; i--) {
        printf("%u\n",i);
    }
    return 0;
}

由于i的类型是unsigned int，i的值永远不会小于0，程序死循环。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char a[1000];
    int i;
    for (i = 0; i<1000; i++) {
        a[i] = -1 - i;
    }
    printf("%d",strlen(a));
    return 0;
}

打印的结果是255，因为char只能存255。

#include <stdio.h>
unsigned char i = 0;
int main()
{
    for (i = 0; i <= 255; i++)
    {
        printf("hello\n");
    }
    return 0;
}

浮点数在内存中的存储

3.14、1E10。
浮点数类型包括float、double、long double类型。

浮点数和整数在计算机中存储的方法是不一样的。

根据IEEE754，二进制浮点数表示方法如下：

1	(-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

例如计算浮点数9.0：
9.0先转换成二进制形式：1001.0
即(-1)^0* 1.001 * 2^3
S=0，M=1.001，E=3。
1<=M<2，M只能是1点几的形式，所以在内存中不保存1，只保留小数部分。

对于32位浮点数，最高位是S，中间8位是E，最后23位是M

对于64位浮点数，最高位是S，中间11位是E，最后52位是M