系列文章目錄

前言

1. 資料型別詳細介紹
2. 整形在記憶體中的存盤：原碼、反碼、補碼
3. 大小端位元組序介紹及判斷
4. 浮點型在記憶體中的存盤決議

一、資料型別介紹

1.型別的基本歸類

1.整形家族

char
unsigned char
signed char
short
unsigned short [int]
signed short [int]
int
unsigned int
signed int
long
unsigned long [int]
signed long [int]

2.浮點型家族

float
double

3.構造型別

陣列型別
結構體型別 struct
列舉型別 enum
聯合型別 union

4.指標型別

int pi;
char pc;
float pf;
void pv;

5.空型別

void 表示空型別（無型別）
通常應用于函式的回傳型別、函式的引數、指標型別

二、整型在記憶體中的存盤

1.原碼、反碼、補碼

計算機中的有符號數有三種表示方法，即原碼、反碼和補碼，
三種表示方法均有符號位和數值位兩部分，符號位都是用0表示“正”，用1表示“負”，而數值位
三種表示方法各不相同，
原碼:
直接將二進制按照正負數的形式翻譯成二進制就可以，
反碼:
將原碼的符號位不變，其他位依次按位取反就可以得到了，

代碼如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 20;                //00000000 00000000 00000000 00010100  20的原碼、反碼、補碼相同

	int b = -10;               //10000000 00000000 00000000 00001010  10的原碼
    printf("%d\n", a + b);     //11111111 11111111 11111111 11110101  10的反碼

	return 0;                  //11111111 11111111 11111111 11110110  10的補碼
}                              //00000000 00000000 00000000 00010100  20的補碼
                              //100000000 00000000 00000000 00001010  兩者相加,因為int只有32位丟掉最前面的

2.記憶體中怎樣存盤

3.大小端位元組序

1.大端小端的概念

大端（存盤）模式，是指資料的低位保存在記憶體的高地址中，而資料的高位，保存在記憶體的低地址中；
小端（存盤）模式，是指資料的低位保存在記憶體的低地址中，而資料的高位,，保存在記憶體的高地址中，

3.大小端位元組序的由來

為什么會有大小端模式之分呢？這是因為在計算機系統中，我們是以位元組為單位的，每個地址單元都對應著一個位元組，一個位元組為8bit，但是在C語言中除了8bit的char之外，還有16bit的short型，32bit的long型（要看具體的編譯器），另外，對于位數大于8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于暫存器寬度大于一個位元組，那么必然存在著一個如果將多個位元組安排的問題，因此就導致了大端存盤模式和小端存盤模式，
例如一個 16bit 的 short 型 x ，在記憶體中的地址為 0x0010 ， x 的值為 0x1122 ，那么 0x11 為高位元組， 0x22為低位元組，對于大端模式，就將 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中，小端模式，剛好相反，我們常用的 X86 結構是小端模式，而 KEIL C51 則為大端模式，很多的ARM，DSP都為小端模式，有些ARM處理器還可以由硬體來選擇是大端模式還是小端模式，

3.判斷系統是大端還是小端

代碼如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<stdio.h>
int FindKey(int i)
{
	return *(char*)&i;
}
int main()
{
	int i = 1;
	int ret = FindKey(i);
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端!\n");
	}
	else
	{
		printf("大端!\n");
	}
	return 0;
}

4.整形存盤的典型例題

代碼如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<stdio.h>
int main()
{
	char a = -1;                              //10000000 00000000 00000000 000000001  -1的原碼
	signed char b = -1;                       //11111111 11111111 11111111 111111110  -1的反碼
	unsigned char c = -1;                     //11111111 11111111 11111111 111111111  -1的補碼
	printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);        //因為a是字符型別，所以發生截斷 111111111
	return 0;                                 //%d列印十進制，所以發生整形提升，按符號位來提升
}                                             //11111111 11111111 11111111 11111111  -1的補碼，所以原碼為-1
                                              //對于unsigned char來說      11111111 中1不是符號位所以高位補0
                                              //00000000 00000000 00000000 11111111 所以為正數，原、反、補相同為255

代碼如下：

int main()
{
	char a = -128;                           //10000000 00000000 00000000 10000000  128的原碼
	printf("%u\n", a);                       //11111111 11111111 11111111 01111111  128的反碼
}                                            //11111111 11111111 11111111 10000000  128的補碼
                                             //因為a是字符型別,所以發生截斷 10000000 a的值
                                             //%u是列印無符號整形,所以發成整形提升
                                             //11111111 11111111 11111111 10000000
                                             //%u是無符號整形，所以原碼、反碼、補碼相同

代碼如下：

int main()
{
	char a = 128;                           //00000000 00000000 00000000 10000000  128的原碼 
	printf("%u\n", a);                      //01111111 11111111 11111111 01111111  128的反碼
}                                           //01111111 11111111 11111111 10000000  128的補碼
                                            //因為a是char型別，所以發生截斷 10000000 -a
                                            //%u是列印無符號整形,所以發生整形提升,因為是char型別,所以高位是符號位
                                            //11111111 11111111 11111111 100000000 
                                            //%u是無符號整形，所以原碼、反碼、補碼相同

代碼如下：

int main()
{
	int i = -20;                            //10000000 00000000 00000000 00010100  -20的原碼
	unsigned int j = 10;                    //11111111 11111111 11111111 11101011  -20的反碼
	printf("%d\n", i + j);                  //11111111 11111111 11111111 11101100  -20的補碼
}                                           //00000000 00000000 00000000 00001010  10的原碼、反碼、補碼
                                            //11111111 11111111 11111111 11110110  相加為補碼
                                            //11111111 11111111 11111111 11110101   反碼
                                            //10000000 00000000 00000000 00001010   補碼  為-10

代碼如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
int main()
{
	unsigned int i = 0;           //此時列印完9 8 7 6 5 4 3 2 1 0減減為-1是無符號在記憶體中補碼是全部為1,i恒大于0
	for (i = 9; i >= 0; i--)
	{
		printf("%u \n", i);
		Sleep(1000);
	}
	return 0;
}

代碼如下：

int main()
{
	char a[1000];
	int i;
	for (i = 0; i < 1000; i++)         //char型別為8位，取值范圍是2^8是-128到127，所以strlen為255
	{
		a[i] = -1 - i;
	}
	printf("%d\n", strlen(a));
	return 0;
}

代碼如下：

unsigned char i = 0;
int main()    
{
	for (i = 0; i <= 255; i++)     //死回圈的列印bit，因為unsigned char取值范圍是0-255，所以for回圈永遠成立
	{    
		printf("bit\n");
	}
	return 0;
}

三、浮點型在記憶體中的存盤

1.浮點型怎么存盤

根據國際標準IEEE（電氣和電子工程協會） 754，任意一個二進制浮點數V可以表示成下面的形式：
1.(-1)^S * M * 2^E
(-1)^s表示符號位，當s=0，V為正數；當s=1，V為負數，
2.M表示有效數字，大于等于1，小于2，
3.2^E表示指數位，
舉例來說： 十進制的5.0，寫成二進制是 101.0 ，相當于 1.01×2^2 ， 那么，按照上面V的格式，可以得出s=0，M=1.01，E=2，
十進制的-5.0，寫成二進制是 -101.0 ，相當于 -1.01×2^2 ，那么，s=1，M=1.01，E=2，
IEEE 754規定： 對于32位的浮點數，最高的1位是符號位s，接著的8位是指數E，剩下的23位為有效數字M

2.浮點型存盤例題

代碼如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int n = 9;
	float* pFloat = (float*)&n;
	printf("n的值為:%d\n", n);
	printf("*pFloat的值為:%f\n", *pFloat);

	*pFloat = 9.0;
	printf("num的值為:%d\n", n);
	printf("*pFloat的值為:%f\n", *pFloat);
	return 0;
}

總結

以上就是今天要講的內容，本文僅僅簡單介紹了資料整形和浮點型在記憶體中的存盤，了解這個更能令我們了解資料怎么在記憶體中存盤，另外，如果上述有任何問題，請懂哥指教，不過沒關系，主要是自己能堅持，更希望有一起學習的同學可以幫我指正，但是如果可以請溫柔一點跟我講，愛與和平是永遠的主題，愛各位了，