C语言进阶——1数据的存储

1. 数据类型介绍

C语言初阶中我们已经学习了C语言的内置类型，以及他们所占存储空间的大小。

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

类型的意义：

• 使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）。
• 如何看待内存空间的视角。

1.1 类型的基本归类：

1.1.1 整形家族

字符在存储的时候存储的是ASCII码值，ASCII是整数，所以在归类的时候，字符属于整型家族
平常我们写的int默认就是signed int ；long 默认就是signed long
char 默认是signed 还是unsigned 取决于编译器 常见的编译器上char ==signed char

char
   unsigned char
   signed char
short
   unsigned short [int]//这个int我们一般都不写
   signed short [int]//这个int我们一般都不写
int
   unsigned int
   signed int
long
   unsigned long [int]//这个int我们一般都不写
   signed long [int]//这个int我们一般都不写

1.1.2 浮点型家族

float
double

1.1.3 构造类型：

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

1.1.4.指针类型

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

1.1.5 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

void fun();
void fun(void);
void *p; //void *是指一种指针，无具体类型的指针

2. 整形在内存中的存储

2.1 原码、反码、补码

计算机中的整数有三种2进制表示方法，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、反、补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同。
原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码。
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反码。
补码：反码+1就得到补码。

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

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，（1-1转变为1+（-1）），CPU只有加法器。
3）补码与原码相互转换，其运算过程是相同的（符号位不变，其他位按位取反再+1），不需要额外的硬件电路。

2.1.1 示例 20在计算机中的存储

#include<stdio.h>
int main()
{
   
	int a = 20; 
	int b = -10;
	return 0;
}

进入调试界面。打开内存窗口（输入&a）

我们可以清晰的看到：
地址0x00000593F8FF6D4 存放的是14
地址0x00000593F8FF6D5 存放的是00
地址0x00000593F8FF6D6 存放的是00
地址0x00000593F8FF6D7 存放的是00

我们看到我们的a=20在内存中的存放是倒着放的

分析

下面介绍下大小端

2.2 大小端

大端小端定义：
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。

示例：一个 16bit 的 short 型 x ，在内存中的地址为 0x0010 ， x 的值为 0x1122 ，那么 0x11 为高字节， 0x22 为低字节。对于大端模式，就将 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。小端模式，刚好相反

我们常用的 X86 结构是小端模式，而 KEIL C51 则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

2.2.1 百度2015年系统工程师笔试题 ——大小端

题目描述：请简述大端字节序和小端字节序的概念，设计一个小程序来判断当前机器的字节序。

思路：我们现在知道小段模式，是低字节放在低地址处；大端模式是低字节放在高地址处，所以我们只需要取出第一个字节。看他是低字节还是高字节的数值即可

代码实现1：