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前言

一.C語言的基本數(shù)據(jù)類型介紹

? 1.1整形家族

?編輯

1.2浮點型家族

? 1.3指針類型

? 1.4構(gòu)造類型

? 1.5空類型void?

二.整形在內(nèi)存中的存儲

2.1原碼，反碼，補碼

? 2.2大小端的介紹

三. 浮點數(shù)的存儲

3.1舉一個例子

3.2浮點數(shù)存儲規(guī)則

3.3解釋例題

四.結(jié)語：

---

前言

新年的第一篇博客，記錄一下新一年的學習8。

大家都知道數(shù)據(jù)在計算機中是用二進制進行存儲的，一個字節(jié)由8位二進制數(shù)組成。那數(shù)據(jù)在C語言存儲的細節(jié)是怎么樣的呢？這篇文章就帶大家討論這個問題。

一.C語言的基本數(shù)據(jù)類型介紹 ? ? ? ? 1.1整形家族

在windows64位系統(tǒng)中，long long 占8個字節(jié)，long占4個字節(jié)，int占4個字節(jié)，short占2個字節(jié)，char占1個字節(jié)。

為什么要把char歸入整形家族呢？因為字符數(shù)據(jù)在c語言中本質(zhì)儲存的ASCII碼，而ASCII碼是整數(shù)，所以存儲方式與整數(shù)一致。

1.2浮點型家族

在windows64位系統(tǒng)中，float占4個字節(jié)，double占8個字節(jié)。

? 1.3指針類型

指針類型（當然指針類型不只這些，這里沒有列舉完）?，在64位系統(tǒng)下占8個字節(jié)，32位系統(tǒng)下占4個字節(jié)。

? 1.4構(gòu)造類型

這些類型的存儲要根據(jù)內(nèi)部的數(shù)據(jù)類型計算，這里就不做詳細描述

? 1.5空類型void?

void表示無類型（空類型）。

通常應用于函數(shù)的返回類型、函數(shù)的參數(shù)、指針類型。
二.整形在內(nèi)存中的存儲 ????????2.1原碼，反碼，補碼

什么是原碼呢？

原碼就是整數(shù)直接轉(zhuǎn)換成二進制后形成的二進制序列。如下圖所示。

因為a是int類型，int類型由4個字節(jié)組成，所以它轉(zhuǎn)換成二進制后的源碼應該由32位二進制組成。

在C語言的規(guī)定中，正整數(shù)的原碼、反碼、補碼是相同的。

PS：它是怎么知道正負的呢？在c語言中，數(shù)據(jù)的原碼首位字符代表正負（0為正，-1為負）。

看完了正數(shù)的原反補，現(xiàn)在我們來看負數(shù)。

負數(shù)的原碼與整數(shù)一樣，都是由數(shù)字轉(zhuǎn)化為二進制得到，與正數(shù)不同的是，它的第一位是1，也就是符號位為1。

它的反碼怎么得來呢？

負數(shù)的反碼由原碼轉(zhuǎn)化而來，規(guī)則是：符號位不變，其他位依次按位取反得到。補碼則是反碼加一得到。

但是數(shù)據(jù)中為什么要存在原碼、反碼、補碼呢？

在計算機系統(tǒng)中，數(shù)值一律用補碼來表示和存儲。原因在于，使用補碼，可以將符號位和數(shù)值域統(tǒng) 一處理； 同時，加法和減法也可以統(tǒng)一處理（ CPU 只有加法器 ）此外，補碼與原碼相互轉(zhuǎn)換，其運算過程 是相同的，不需要額外的硬件電路。 原因如下圖所示：

我們也可以驗證一下，我這里查看的是VS2022中的內(nèi)存存儲。

但是我們看到內(nèi)存存儲的順序又存在一些問題，它好像是倒著存儲的。

這又是什么原因呢？?

? 2.2大小端的介紹

什么是大小端：

大端（存儲）模式，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的高位，保存在內(nèi)存的低地址 中； 小端（存儲）模式，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的高位 , ，保存在內(nèi)存的高地 址中。

PS：0x就是十六進制的意思。

這里我們可以看到數(shù)據(jù)的存儲是倒著存的。

這里的11是低位數(shù)據(jù)存在低地址處，44是高位數(shù)據(jù)存在高地址處。

便于記憶可以簡單的理解為，小端是倒著存，大端是正著存。

三. 浮點數(shù)的存儲 3.1舉一個例子

為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢？

3.2浮點數(shù)存儲規(guī)則 根據(jù)國際標準 IEEE （電氣和電子工程協(xié)會） 754 ，任意一個二進制浮點數(shù) V 可以表示成下面的形式： (-1)^S * M * 2^E PS： (-1)^S 表示符號位，當 S=0 ， V 為正數(shù)；當 S=1 ， V 為負數(shù)。 M 表示有效數(shù)字，大于等于 1 ，小于 2 。 2^E 表示指數(shù)位。 這個是什么意思呢？ 這里舉個例子比如5.5可以表示為：(-1)^0*1.011*2^2 這個算式怎么的出來的呢？ 首先把5.5轉(zhuǎn)化為二進制101.1 再轉(zhuǎn)化成科學計數(shù)法表示也就是1.011*2^2

IEEE 754對有效數(shù)字M和指數(shù)E，還有一些特別規(guī)定?

因為在浮點數(shù)中M永遠都是大于等于1小于2的，所以E最前面的1沒有必要存儲，這樣可以多一位精度。

至于指數(shù) E ，情況就比較復雜。 首先， E 為一個無符號整數(shù)（ unsigned int ） 這意味著，如果 E 為 8 位，它的取值范圍為 0~255 ；如果 E 為 11 位，它的取值范圍為 0~2047 。但是，我們 知道，科學計數(shù)法中的E 是可以出 現(xiàn)負數(shù)的，所以 IEEE 754 規(guī)定，存入內(nèi)存時 E 的真實值必須再加上一個中間數(shù)，對于 8 位的 E ，這個中間數(shù) 127；對于 11 位的 E ，這個中間 數(shù)是 1023 。比如， 2^10 的 E 是 10 ，所以保存成 32 位浮點數(shù)時，必須保存成 10+127=137 ，即 10001001 。 也就說在存儲E時要加上127再進行存儲。 其次就是E如果為全1或者全0

如果E為全一為無窮大（正無窮與負無窮），如果E為全0代表無窮小（無限接近于0）

如果E中有1也有0，那就正常計算即可。

3.3解釋例題

四.結(jié)語：

數(shù)據(jù)的存儲就講完了，如果有哪里講的不嚴謹，歡迎大家來討論。

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文章名稱：數(shù)據(jù)內(nèi)存在C語言中的存儲-創(chuàng)新互聯(lián)
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