第一节 数据的存储

1.数据类型介绍基本的内置类型char //字符数据类型 short //短整型 int //整形 long //长整型 long long //更长的整形 float //单精度浮点数 double //双精度浮点数 //C语言有没有字符串类型类型的意义使用这个类型开辟内存空间的大小。1.1类型的基本归类整形家族char unsigned char signed char short unsigned short [int] signed short [int] int unsigned int signed int long unsigned long [int] signed long [int] long long unsigned long long [int] signed long long [int]字符在存储的时候存储的是ASCII码值ASCII是整数所以在归类的时候字符属于整型家族int signed intlong signed longchar是signed char还是unsigned char是取决于编译器的常见的编译器上charunsigned char浮点数家族float double构造类型自定义类型 数组类型 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;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2.整形在内存中的存储2.1原码、反码、补码计算机中的整数有三种2进制表示方法即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分符号位都是用0表示“正”用1表示“负”而数值位正数的原、反、补码都相同。负数的三种表示方法各不相同。原码直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码。反码将原码的符号位不变其他位依次按位取反就可以得到反码。补码反码1就得到补码。原码-补码取反加1补码-原码取反加1。对于整形来说数据存放内存中其实存放的是补码。为什么呢在计算机系统中数值一律用补码来表示和存储。原因在于使用补码可以将符号位和数值域统一处理同时加法和减法也可以统一处理CPU只有加法器此外补码与原码相互转换其运算过程是相同的不需要额外的硬件电路。2.2大小端介绍什么是大端小端大端存储模式是指数据的低字节保存在内存的高地址中而数据的高字节保存在内存的低地址中小端存储模式是指数据的低字节保存在内存的低地址中而数据的高字节,保存在内存的高地址中。//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。 #includestdio.h int check_sy(){ int a1; return *(char*)a; } int main(){ int retchecck_sys(); if(1ret){ printf(小端存储\n); } else{ printf(大端存储\n); } return 0; }2.3练习1. #include stdio.h 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; }a同b原码0x10000001、反码0xfffffffe、补码0xffffffff、截断0xff整型提升为int补码0xffffffff、反码0x10000000、原码0x10000001c原码0x10000001、反码0xfffffffe、补码0xffffffff、截断0xff、整型提升为int补码0x000000ff、反码0x000000ff、原码0x000000ff2. #include stdio.h int main() { char a -128; printf(%u\n,a); return 0; }a原码0x10000080、反码0xffffff7f、补码0xffffff80、截断0x80、整型提升为uint补码0xffffff80char取值范围-1280x80~1270x7funsigned char取值范围0~2553. #include stdio.h int main() { char a 128; printf(%u\n,a); return 0; }a原码0x00000080、反码0x00000080、补码0x00000080、截断0x80整型提升为uint补码0xffffff80当int遇到unsigned int不会发生整型提升6. int main() { char a[1000]; int i; for(i0; i1000; i) { a[i] -1-i; } printf(%d,strlen(a)); return 0; }-1、-2、…、-128、127、126、…1、00、1、…、127、-128、-127、…、-13.浮点型在内存中的存储**3.1 **浮点数存储规则根据国际标准IEEE电气和电子工程协会 754任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式(−1)S∗M∗2E(-1)^S * M * 2^E(−1)S∗M∗2E(−1)S(-1)^S(−1)S表示符号位当S0V为正数当S1V为负数。M表示有效数字大于等于1小于2。2E2^E2E表示指数位。举例来说十进制的5.0写成二进制是101.0相当于1.01∗221.01*2^21.01∗22,那么按照上面V的格式可以得出S0M1.01E2。十进制的-5.0写成二进制是-101.0相当于-1.01×2^2。那么S1M1.01E2。IEEE 754规定对于32位的浮点数最高的1位是符号位s接着的8位是指数E剩下的23位为有效数字M。对于64位的浮点数最高的1位是符号位S接着的11位是指数E剩下的52位为有效数字M。IEEE 754对有效数字M和指数E还有一些特别规定。M规定1≤M2 也就是说M可以写成 1.xxxxxx 的形式其中xxxxxx表示小数部分。IEEE 754规定在计算机内部保存M时默认这个数的第一位总是1因此可以被舍去只保存后面的xxxxxx部分。比如保存1.01的时候只保存小数点后的01等到读取的时候再把第一位的1加上去。这样做的目的是节省1位有效数字。以32位浮点数为例留给M只有23位将第一位的1舍去以后等于可以保存24位有效数字。E规定至于指数E情况就比较复杂。首先E为一个无符号整数unsigned int这意味着如果E为8位它的取值范围为0 ~ 255如果E为11位它的取值范围为0~2047。但是我们知道科学计数法中的E是可以出现负数的所以IEEE 754规定存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数对于8位的E这个中间数是127对于11位的E这个中间数是1023。比如2^10的E是10所以保存成32位浮点数时必须保存成10127137即10001001。然后指数E从内存中取出还可以再分成三种情况E不全为0或不全为1这时浮点数就采用下面的规则表示即指数E的计算值减去127或1023得到真实值再将有效数字M前加上第一位的1。比如0.51/2的二进制形式为0.1由于规定正数部分必须为1即将小数点右移1位则为1.0*2−12^{-1}2−1其阶码为-1127126表示为01111110而尾数1.0去掉整数部分为0补齐0到23位00000000000000000000000则其二进制表示形式为:0 0111111000000000000000000000000E全为0这时浮点数的指数E等于1-127或者1-1023即为真实值有效数字M不再加上第一位的1而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0以及接近于0的很小的数字。E全为1这时如果有效数字M全为0表示±无穷大正负取决于符号位s