【张三学C语言之】—深入理解数据存储

一，数据类型

不同的数据类型代表了不同数据在内存中开辟的空间大小 
 eg:int 在内存中占4个字节

整 型	内容 注意：括号中的内容为每种类型所占的字节数
数据类型	char（1字节） short（2字节） int（4字节） long（8字节）
浮点型	float （8字节） double（16字节）
构造类型	数组类型 （内存大小自己开辟决定） 结构体 struct （遵守内存对齐） 枚举 enum（内存元素决定） 联合类型 union（最大的那个元素的）
指针类型	void 表示类型，通常用于函数的返回类型，函数的参数，指针类型

C语言没有字符串类型，所以用数组来存放字符串  eg:char[10]="abcdef"

二.整型数据在内存中的存储

1.源码，反码，补码

计算机中的符号已二进制的形式在内存中存储
数据在内存中已补码的形式存储
首位为符号位，其余位为数据位
0为正，1为负

源码：直接二进制按照正负数的形式翻译二进制即可

反码：符号位不变，数据位置取反

补码：反码+1

正数：源码=反码=补码

负数：以补码形式存储

eg:
正数
date:10
bin:00000000 00000000 00000000 00001010
源码=反码=补码=00000000 00000000 00000000 00001010

负数
date:-10
bin: 10000000 00000000 00000000 00001010
反码：11111111 11111111 11111111 11110101
补码：11111111 11111111 11111111 11110110

2.数据在内存中已补码的形式存储的原因

a.使用补码可以将符号位和数据域统一处理

b.CPU只有加法器，使用补码可以使加法和减法统一处理

3，数据存储

字节序：

概念：cpu对内存中的数据以字节为单位进行存取的顺序

因为内存的有高低地址之分，数据的二进制有高低位之分

主机字节序主要取决于cpu架构: X86-小端; MIPS-大端
字节序主要是在网络通信时，不同主机之间的通信，如果字节序不同会造成数据二义

分类：int=0x11223344

大端存储：低地址存高位 内存中的存放11 22 33 44

小端存储：低地址存低位 内存中的存放44 33 22 11

注：大小端在面试和考试中是高频考点，想要了解更多点击下方链接了解。

http://t.csdn.cn/q270n

三.浮点型数据在内存中的存储

1，IEEE754 标准文档规定，任意一个浮点数在内存中的表示分三部分

符号	单精度浮点数每一位所占内存	双精度浮点数每一位所占内存
s—符号位	1个比特位	1个比特位
E—指数位	8个比特位	11个比特位
M—尾数	23个比特位	52个比特位

浮点数在机内用指数型式表示，分解为：数符，尾数，指数符，指数四部分。

数符占 1 位二进制，表示数的正负。0表示正，1表示负

指数符占 1 位二进制，表示指数的正负。

尾数表示浮点数有效数字，0.xxxxxxx, 但不存开头的 0 和点。

指数存指数的有效数字。

指数占多少位，尾数占多少位，由计算机系统决定。

两种特殊情况:

E为全0:这时候真实指数值是1-127=-126，M表示真实值，通常用于表示正负0

E为全1:这时候真实指数值是255-127=128，M为全0时表示正负无穷大

2.取值范围

类型	比特数	有效数字	数值范围
float	32	6-7	-3.410(-38)～3.410(38)
double	64	15-16	-1.710(-308)～1.710(308)
long double	128	18-19	-1.210(-4932)～1.210(4932)

如果存储比精度更重要，请考虑对浮点变量使用 float 类型。相反，如果精度是最重要的条件，则使用 double 类型。

浮点变量可以提升为更大基数的类型（从 float 类型到 double 类型）。当您对浮点变量执行算术时，通常会出现提升。此算术始终以与具有最高精度的变量一样高的精度执行。

float f_short;
double f_long;
long double f_longer;
gf_short = f_short * f_long

在前面的示例中，变量f_short提升到类型 double 并且与f_long相乘；然后，结果舍入到类型 float，然后赋给f_short。

3.应用示例分析

在 C 和 C++ 中，如下赋值语句：

float  a=0.1; 

编译器报错：warning C4305: ‘initializing’ : truncation from 'const double ’ to 'float ’

原因：在 C/C++ 中，上述语句等号右边 0.1，认为是个 float，但是编译器却把它认为是个 double（因为小数默认是 double），所以要报这个 warning，一般改成0.1f就没事了。

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