数据的存储

数据的存储 一.数据类型：

//整型家族
char      //字符型数据类型
short     //短整型
int       //整型
long     //长整型
long long //更长的整型
//浮点型家族
float    //单精度浮点数
double   //双精度浮点数
(c99还加入了bool类型，需要引入头文件

//构造类型
>数值类型
>结构体类型struct
>枚举类型enum
>联合类型union

//指针类型
int*pi;
char*pc;
float*pf;
void*pv;

二、大小端字节序 1.什么是大小端字节序

大端字节序：一个数据的低字节的数据放在了高地址处，高字节序的数据放在了低地址处；

小端字节序：一个数据的低字节的数据放在了低地址处，高字节序的数据放在了高地址处；

 2.为什么会有大小端字节序

在计算机系统中，最小的存储单位是字节。每个地址单元的大小都是一个字节。而在c语言中，除了char是一个字节的大小，其余的数据类型的大小都是大于一个字节。所以在寄存器中时，就必然会出现多个字节排序的问题，所以导致了大小端字节序的问题。

大小端存储表示的是字节在内存中的存储顺序。

指针访问的是低地址端的字节地址。

3.练习

计算机内部存储的是二进制补码，打印数值时则是原码的值。

整型提升的规则：

整型提升分为有符号和无符号两种，有符号的：整型提升时是按照变量的补码被截断时的最高位是什么进行补位的，如果截断后最高位即最左面的一位数为 1 则在最高位前补 1 ，如果最高位是 0 则在前面补 0 ，补够32位即int类型即可。 无符号的： 直接在被截断的前面补 0 即可。

题目1：

 输出结果为-1 -1 255

//char在vs编译器里面默认为signed char

//a在内存中存储的是：

10000000000000000000000000000001->原码

11111111111111111111111111111110->反码

11111111111111111111111111111111->补码

在存储时： 发生截断时为11111111

区别在使用时abc为不同的类型；

所以a和b都为signed char 发生整型提升时：对于有符号的类型，前面补上截断后的最高位，在这里补上1； 由于为-1

所以a和b整型提升为：

11111111111111111111111111111111->补码

11111111111111111111111111111110->反码

10000000000000000000000000000001->原码，所以输出的为-1；

而对于c来说，无符号位，在整型提升的时候，前面补上0； 00000000000000000000000011111111->补码；

我们以%d打印，对于这个32进制，我们认为是有符号位的数；

所以原码也是

00000000000000000000000011111111->原码

所以输出255；

题目2：  

 在内存中a为1000000000000000000000010000000->-128的原码 1111111111111111111111101111111->反码；

1111111111111111111111110000000->补码；

而对于char a在内存存储时发生截断，则存储为10000000；

a先发生整型提升,a有符号，补上截断后的第一位，此处为1； 11111111111111111111111110000000；->补码；

当以%u打印时，我们认为无符号位；

则原码也是11111111111111111111111110000000；

所以打印出的结果为429497.....；

题目3：  

 //对于a存储时的32进制位为：

000000000000000000000000000000001000000；->原码；

由于128是个整数，所以补码与原码相同；

char a发生截断，10000000；

打印时，发生整型提升，前面补第一位；

11111111111111111111111110000000；->补码；

由于以%u的方式打印，所以认为第一位不是符号位；

打印结果为4294967168；

题目4：

 

 对于i内存中为10000000000000000000000000010100->原码

11111111111111111111111111101011->反码

11111111111111111111111111101100->补码 对于j来说：00000000000000000000000000001010->原码/反码/补码；

由于无符号位，所以原码和反码补码相同，i和j补码相加； 11111111111111111111111111110110->补码；

以%d的方式打印，则第一位认为是符号位；

10000000000000000000000000010101->反码；

10000000000000000000000000001010->原码；

打印结果为-10

 题目5:

 打印结果为9876543210然后从一个很大的数开始死循环

 strlen函数当遇见0的时候就会停止

由于a[i]的类型为signed char类型，所以a[i]的取值可以为-128-127；

所以在次循环中当i=128时结果就开始变为i=-129；则内存中的值为 100000000000000000000000100000001；

发生截断100000001；

再进行整数提升为

111111111111111111111111100000001；->补码；

111111111111111111111111100000000；->反码； 100000000000000000000000011111111；->原码

所以打印出来的结果变成了127；

所以使用下面的结论，当i=255时，结果就变为了0；

所以strlen就停止；

对与char类型的讨论

 而由于计算机是用二进制补码进行计算，则在char里面出现了这样一个循环：

 而对于有符号的short也有上面类似的循环：

 三、浮点数在内存中的存储

引例：

 

 浮点数的存储规则：

 这里强调二进制浮点数

 为什么输出结果是这样？

我们以5.5为例，转换为二进制；

101.1=1.011*2^2；(因为是二进制，向右移动两位，所以乘上2^2,对比10进制)

再转化为(-1)^0*1.011*2^2;

由于上述的规则，任意一个浮点数。我们需要存储的是S,M,E;

 参数S,E,M的存储方式：在32位中讨论参数M:

而如果将第一位1舍去，我们就可以存储24位 

对于参数E

存放E(认为E是一个无符号类型的数): 

从内存中取出E:

 了解了以上的内容，我们对上面的题进行解释：

 对于整型n，在内存中存储的是：

00000000000000000000000000001001；->原码/反码/补码

而以%d的形式打印时，结果就是9；

而以%f的形式打印时，打印浮点数，

对于序列00000000000000000000000000001001

第一位0表示符号数，后8位为E,最后23位位M。而由于E为全0,结果为0，减去中间数；所以打印出来的结果为：

(-1)^0*0.00000*2^-127;

所以%f打印的结果为0.000000；

而当把pfloat里面的内容改为9.0时；

如果按照%f的方式打印，结果就为9.0；

而9.0换成IEEE标准为(-1)^0*1.001*2^3在内存中的结果为,

而E在存储时需要加上一个中间数127

01000001000100000000000000000000

而对应的16进制为(每一个字节用一个数或者字母表示)：

41 10 00 00；并且在内存中按照小端存储：(高地址端)00 00 10 41(低地址端)；

以%d打印结果为1091567616