【C语言进阶】深度剖析数据在内存中的存储--上

1. C语言中的数据类型的简单介绍

注：C99标准里面，定义了bool类型变量。这时，只要引入头文件stdbool.h ，就能在C语言里面正常使用bool类型。

1.1 在C语言中各类型所占内存空间的大小如下

char类型的数据类型大小为1字节即8比特位。

short类型的数据类型大小为2字节即16比特位。

int类型、float类型的数据类型大小为4字节即32比特位。
long类型较为特殊，C语言规定中sizeof(long)>=sizeof(int)
32位平台下long大小为4字节,64位平台下long大小为8字节。
long long类型、double类型的数据类型大小为8字节即64位。

1.2 类型的意义：

1. 使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）。
2. 如何看待内存空间的视角
   什么叫做看待内存空间的视角呢？以int类型、float类型为例，虽然大小都为4字节，但是存储的不同的数据类型。

1.3 类型的基本归类：
整型家族：

char类型在内存中以ASCLL码值存储，所以归类于整型家族
注：在C语言标准中，char类型默认为unsigned char 还是signed char是未定义的，取决于编译器，但是大部分编译器char默认为signed char
char

  unsigned char   signed char

short

unsigned short   signed short

int

int unsigned int   signed int

long

unsigned long   signed long

long long

unsigned long long   signed long long

有符号类型的最高位表示符号位，负数最高位是1，正数最高位是0。

浮点数家族：

float
double

构造类型：

数组类型

数组类型是去掉数组名，剩下的部分。
例如int arr1[5]和int arr2[8]两个数组的类型分别是int [5]和int [8].

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;等等

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

2. 整形在内存中的存储

我们知道数值有不同的表示方式.
例如十进制的21,用不同进制表示如下:
二进制表示：0b10101 (二进制以0b开头)
八进制表示：025 (八进制以0开头)
十六进制表示：0x15 (十六进制以0x开头)
而在计算机中数据是以2进制存储的。

2.1 原码、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”，
正整数的原码、反码、补码都相同。
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。

以正整数20和负整数10为例，原码反码补码如下。
数据在内存中是以二进制存储的，但为了方便程序员观察，在编译器的内存窗口显示的是16进制

对于整数来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

2.2为什么要使用补码存储呢？

举个例子 计算机计算1-1是如何实现的呢，因为（CPU只有加法器）可以将1-1变为1+（-1） 假设都是短整型数据
1的原码是0000000000000001
-1的原码是1000000000000001
相加的结果是1000000000000010 //-2
1+(-1)的结果不应该是0么？这里的结果却是-2.
🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔
通过上面的例子我们可以看到，如果采用原码存储，不便于加减运算。无法直接得到计算结果。 而如果使用补码存储 假设都是短整型数据
1的补码是0000000000000001
-1的补码是111111111111111111
相加的结果是0000000000000000 // 0
通过上面的例子我们可以看到，如果采用补码存储，可以可以将符号位和数值域统 一处理，直接得到运算的结果。

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。
这句话是什么意思呢？