整数在内存中的存储

一、数据类型

数据类型大概可以分为四类：内置类型，自定义类型，指针类型，空类型。

1.1 内置类型

内置类型可以分为整形类型和浮点型类型。

1.1.1 整形类型

（1 byte）char: signed char, unsigned char
（2 byte）short: signed short, unsigned short
（4 byte）int : signed int , unsigned int
（4/8 byte）long : signed long, unsigned long
（8 byte）long long: signed long long , unsigned long long

字符存储的是 ASCLL码值，所以归类到整形类型。

关于符号类型：

1. 单个 short，int 都是有符号的，是 signed short/int。
2. 单个 char 是 signed char 还是 unsigned char 不确定（C语言没有规定，取决于编译器的实现）（Vs中，单独的 char 是 signed char）。

1.1.2 浮点型类型

单精度浮点型：float（4 byte）
双精度浮点型：double（8 byte）
多/长精度浮点型：long double（8 byte）

1.2 自定义类型

数组类型，类类型（结构体类型），枚举类型，联合体类型

1.3 指针类型

char* ,int* ,float*,void*
以及各种自定义类型的指针

1.3 空类型

void 表示空类型

通常用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型等。

二、整形在内存中的存储

2.1 原码、反码、补码

整形在计算机中以原码，反码，补码的形式存在，其中在内存中是以补码的形式存储。

2.1.1 原码，反码，补码的转换

1. 原码 -> 补码：
   

2. 补码 -> 原码：
   
   

2.1.2 有符号，无符号类型与原反补码

符号位： 正：0 , 负：1
我们可以看到， unsigned 和 signed 类型，以及数值的正负都会影响在内存中存储的二进制位，所以使用时要格外注意这一点。

2.2 内存中存的是补码

2.2.1 Vs中查看内存

本质上内存上存的是二进制，但VS上为了方便展示，显示的是16进制（4个二进制位对应1个十六进制位）。
以 10 为例，二进制是 0000...1010，16进制是（0x） 00 00 00 0a。

• 注意： 查看内存时，是没有 0x的，0x是为了人和计算机知道这是一个 16 进制数字，计算机就是32位2进制转成了8个16进制数字，本质就是数字。

2.2.2 内存中存补码的原因

1. 使用补码，可以将符号位和数值域统一处理。
2. 加法和减法也可以统一处理(CPU只有加法器)。
   我们所使用的减法是用加法模拟的，如：2-1 会被当成 2+（-1）。
3. 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。
   由上面我们可以看到，原码 -> 补码，补码 -> 原码都可以通过取反，+1而相互转化的

三、大小端存储

3.1 存储方式

各种存储形式其实都可以，只要能存，再能取出来，就行。
所以为了好将数据取出来，常用的是两种存储方式：
一种是正着放，一种是反着放。
这两种都是存入后方便取出的。

3.2 大小端字节序存储

3.2.1 字节序

以字节为单位，讨论存储顺序的，就称为字节序。
例：
char 类型，就一个字节，存储没顺序。
int 类型，4 个字节，每个字节的存储就有顺序了。

3.2.2 大小端

• 小端字节序存储： 把一个数据的低位字节的内容，存放在低地址处，把高位字节内容，存放在高地址处
• 大端字节序存储： 把一个数据的低位字节的内容，存放在高地址处，把高位字节内容，存放在低地址处
  

大小端存储方式是由硬件决定的，不由编译器决定

3.3 判断是大端or小端

3.3.1 内存查看

直接查看数据在内存中的存放。
有内存可知，低位字节的1放在了低地址处，是小端存储。

3.3.2 数据判断

得到数据存储后的第一个字节或最后一个字节的内容，根据内容判断。

1. 利用指针：（√）
   
   &a 是 int* 类型的，掌控4个字节，而通过类型转换变成 char* 后，掌控 1 个字节（最低字节），解引用后就能得到这最低的一个字节中原本放的东西了。
   

2. 利用截断：（×）
   截断只会取低位字节内容，跟存储类型无关。所以无法判断大小端。

四、signed 和 unsigned 的取值范围

以char类型为例，char类型是 1 字节大小的，即 8 个 bit 位。

4.1 signed char 取值范围

signed char 的取值范围：

4.2 unsigned char 取值范围

unsigned char 的取值范围：

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