数据在内存中的存储

数据在内存中的存储

数据类型介绍

char //字符
short //短整形
int //整形
long //长整形
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

1. 使用这个类型开辟的空间的大小(大小决定了使用范围)。

2. 如何看待内存空间。

类型的基本分类

char：
   //符在内存中存储的是ASCII码值，ASCII码值是整形，所以字符类型属于整形家族。
signed char
unsigned char
short
signed short
unsigned short
int 
signed int
unsigned int
long 
signed long
unsigned long
float
double
> 数组类型
> 结构体类型 struct
> 枚举类型 enum
> 联合类型 union
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

整形在内存中的存储

变量的创建是在内存中开辟空间。空间的大小是根据不同的类型决定的。

比如

int a = 20;
int b = -10;

我们知道a分配四个空间。那如何存储呢。先了解一下概念

原码、反码、补码

计算机中有三种二进制表示方法分别为原码反码补码，三种表示方法由符号位和数值位组成。符号位用0表示正。用1表示负。符号位为0的原反补相同。为1时的三种表示方法各不相同。

• 负数的原码：直接按照数值翻译成二进制。符号位为1即可获得原码。

• 反码：符号位不变。其他位依次按位取反得到反码。

• 补码:由反码+1得到。

对于整形来说：数据存放在内存中其实存放的是补码

大小端介绍

什么是大端小端： 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。

百度2015年系统工程师笔试题： 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。（10分）

int test(){
    int a = 1;
    return (*(char*)&a);
}
int main() {
    int a = 20;
    int b = -10;
    if (test())
    {
        printf("小端");
    }
    else {
        printf("大端");
    }
    return 0;
}

将a的地址强制转换成char指针类型。因为char指针一次只能访问一字节数据。&a取出的是a的起始地址。如果结果为1。那么在内存中的就是01000000。否则就是00000001。

练习

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;
}

首先将-1赋给a。 -1的原码为10000000 00000000 00000000 00000001，反码11111111 11111111 11111111 11111110， 补码为11111111 11111111 11111111 11111111。 但是char类型的a只能存放一字节。所以a存放的是-1补码的低八位11111111。b和c同理。存放的也是八个1，有符号数和无符号数在存储的时候是一样的。只有在使用的时候才会有所区别。 然后进行输出。要输出的类型为%d也就是十进制有符号数。要将abc进行整形提升，a与b同为signed char有符号。提升时高位补符号位 最后为11111111 11111111 11111111 11111111。因为输出的是有符号数。所以要将提升后的补码转换为原码也就是10000000 00000000 00000000 00000001。也就是-1。c为无符号类型。整形提升时高位补0，最后为00000000 00000000 00000000 11111111。符号位为0代表正数，正数原反补相同。所以c输出255；

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

-128的原码是10000000 00000000 00000000 10000000，反码为11111111 11111111 11111111 01111111，补码为11111111 11111111 11111111 10000000。a只有一字节。所以存储的是10000000。%u为十进制无符号整形。需要的a进行整形提升。a为有符号数补符号位 最后为11111111 11111111 11111111 10000000。由于输出的为无符号数，所以不用转换直接输出11111111 11111111 11111111 10000000的十进制表达4294967168

int main()
{
char a = 128;
printf("%u\n",a);
return 0;
}

128的原反补相同00000000 00000000 00000000 10000000，存入a的为10000000同上。所以输出和上面一样。由此我们可以看出。不要看赋值的是多少。而是他真正存储的是多少。

int i= -20;
unsigned int j = 10;
printf("%d\n", i+j);
//按照补码的形式进行运算，最后格式化成为有符号整数

-20的原码为10000000 00000000 00000000 00010100 反码为11111111 11111111 11111111 11101011 补码为 11111111 11111111 11111111 11101100。10的原反补相同，00000000 00000000 00000000 00001010；

11111111 11111111 11111111 11101100 00000000 00000000 00000000 00001010 =11111111 11111111 11111111 11110110(i+j)输出为有符号十进制 需要将补码转换为原码 。结果为-10；

int main(){
    unsigned int i;
for(i = 9; i >= 0; i--)
{
printf("%u\n",i);
}
    return 0;
}

输出9-0，然后输出随机数(可通过计算得出)。当i==0的时候，执行i--。i=0-1也就是i=0的补码加上-1的补码。-1的补码是11111111 11111111 11111111 11111111。此时i存储的是11111111 11111111 11111111 11111111，i是无符号数。在使用时直接就用了，所以是个很大的数。

int main()
{
char a[1000];
int i;
for(i=0; i<1000; i++)
{
a[i] = -1-i;
}
printf("%d",strlen(a));
return 0;
}

a[0]=-1 a[1]=-2 从-1到-128，然后127-1一共225个数，所以答案为255。

-128的原码为10000000 00000000 00000000 10000000反码为11111111 11111111 11111111 01111111补码为11111111 11111111 11111111 10000000。-1的补码为11111111 11111111 11111111 11111111

11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 10000000 答案为1 11111111 11111111 11111111 01111111 01111111 放入a[i]也就是127

unsigned char i = 0;
int main()
{
for(i = 0;i<=255;i++)
{
printf("hello world\n");
}
return 0;
}

i=255时i++，i=255的补码加1的补码

00000000 00000000 00000001 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001=00000000 00000000 00000001 00000001。char为一字节取低八位00000001也就是1所以此程序无限输出