C语言深度学习:数据在内存中的存储

目录

         一、数据类型

        二、整数在内存中的存储

        1.原码、反码、补码

        2.大小端字节序

        3.易错题集锦

三、浮点数在内存中的存储


一、数据类型 

整型类(有符号,无符号):

char{unsigned char, signed char}                                1B                      

short{unsigned short[int], signed short[int]}                 2B

int {unsigned int, signed int}                                        4B

long{unsigned long[int], signed long[int]}                     4B

除了char外,其余类型若未声明默认为signed类型;如:short=signed short

构造类型:

数组

结构体 struct

枚举 enum

联合 union

指针类型:

int *p

char *a

void *m

float *v 

 空类型:

void应用于

//函数返回类型
void test()
{    ...
}
//函数参数
void test2(void)
{    ...
}
//指针类型
int main()
{    
    void *p=NULL;
    int a=2;
    p=&a;
}

 二、整数在内存中的存储

1.原码、反码、补码
整数表示: 符号位(数>0?0表示:1表示)+ 数值位(2进制形式存储)
原码:整数以二进制形式表示
反码:原码的符号位不变,其余各位取反
补码:反码+1
正数的原码反码补码相同,负数不同
整数在计算机中存放的是它的 补码!
原因在于:
1.便于符号位和数值位的统一处理

2.CPU只有加法器,使用补码便于将减法运算转换为加法运算,不需要额外的硬件电路 

a-b=a+(-b)


2.大小端字节序

大端存储:把数据的高位字节内容存在内存的低地址处,把数据的低位字节内容存在内存的高地址处

小端存储:把数据的低位字节内容存在内存的低地址处,把数据的高位字节内容存在内存的高地址处

 设计程序判断当前机器的字节序:


 3.易错题集锦

(1).

 (2).

 关于整型提升,可以参考我的另一篇博客,有详细讲解整型提升的内容

https://mp.youkuaiyun.com/mp_blog/creation/editor/126300278

(3).

 解析:

strlen()返回一个整数,表示字符串长度,以\0为结束符。

注意:数组a为char类型的数组,char类型可存储数字大小为-128~127

i=0, a[0]=-1,char数组中只能存放8bit,实际存储的是11111111111111111111111111111111

i=1,实际存储11111110

以此类推,i=127,实际存储的是10000000

i=128,将a[128]=-129存入计算机中,实际存储的是

//100000000000000000000000010000001   -129
//111111111111111111111111101111110

//111111111111111111111111101111111           -129补码

//01111111  实际存入的值(127)

......

当实际存储的值为00000000时,i=255,此时数组存入的元素为‘0’,strlen()统计结束

(\0的ASCII值为0)。

故答案为255


三、浮点数在内存中的存储

1.存储规则

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。
例如:
0.75
S=0  M=1.1  E=-1
IEEE 754 规定:
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

对于64位的浮点数,最高的1位是符号位S,接着的11位是指数E,剩下的52位为有效数字M 

IEEE其它规定:

 (1)在计算机内部一个数的保存M值时,因为1≤M<2,所以默认这个数的第一位总是1,因此可以被舍去,只保存后面的 .xxxxxx部分。如1.01,只保存01部分

(2)由于科学计数法中的E是可以出现负数的,所以IEEE754规定,存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数(偏移量),对于8位的E,这个中间数是127;对于11位的E,这个中间数1023。比如,2^10的E是10,所以保存成32位浮点数时,必须保存成10+127=137,即 10001001

浮点数存储方式验证:

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