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[C++知识库](C语言)数据在内存中的存储(深度解析)

前言:

借助本篇文章对数据在内存中的存储,数据类型,大小端字节序,浮点型在内存中的存储进行解析,后面有几道练习题帮助大家巩固,如发现有错误或解析不清的地方,欢迎下方留言


文章目录

  • 系列文章目录
  • 前言
  • 一. 数据类型详细介绍
  • 二. 整形在内存中的存储:原码、反码、补码
  • 三. 大小端字节序介绍及判断
  • 总结


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、数据类型介绍

1.引入数据类型:

我们现阶段所学有如下这些内置类型:

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

这些内置类型所占存储空间:

#include <stdio.h>
void main()
{
	printf("%d\n", sizeof(char));
	printf("%d\n", sizeof(short));
	printf("%d\n", sizeof(long));
	printf("%d\n", sizeof(int));
	printf("%d\n", sizeof(long long));
	printf("%d\n", sizeof(float));
	printf("%d\n", sizeof(double));
}

?2.类型的意义:

1. 使用这个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)。

2. 如何看待内存空间的视角。

3.类型的基本归类:

a.整形家族:

char
 unsigned char  //无符号类型
 signed char    //有符号类型
short
 unsigned short [int]//无符号类型
 signed short [int]//有符号类型
int
 unsigned int//无符号类型
 signed int//有符号类型
long
 unsigned long [int]//无符号类型
 signed long [int]//有符号类型

b.浮点数家族:

float//单精度
double//双精度

c.构造类型:

> 数组类型
> 结构体类型 struct
> 枚举类型 enum
> 联合类型 union

d.指针类型:

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

e.空类型:?

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

空类型在函数返回值(函数无返回值)

空类型在指针类型(空指针)

二、整形在内存中的存储

我们知道变量的创建是要在内存中开辟空间的。空间的大小是根据不同的类型而决定的。

那接下来我们看看数据在所开辟内存中到底是如何存储的

1.我们引入原码、反码、补码的概念

计算机中的整数有三种表示方法,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“”,用1表示“”,而数值位负整数的三种表示方法各不相同

我们首先需要知道:

正数原返补码都是一样

负数原返补码(不同)按如下方法即可求得

a.原码

直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。

例如:10的原码(即把十进制的10转换为二进制)

?例如:-10的原码

b.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了。

例如:10的反码(因为10是正数所以反码同原码)

例如:-10的反码

c.补码

反码+1就得到补码。

例如:10的补码(因为10是正数所以补码同原码)

例如:-10的补码

d.对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。 (原因如下)

?三、大小端介绍

1.引入大小端的定义

?2.为什么有大端和小端:

3. 我们现在使用的机器是小端存储的

我们可以看到在机器内部,变量a的低数据位存在计算机内存的低地址处,我们把这样的存储方式叫做小端存储

反之 ,变量a的高数据位存在计算机内存的低地址处,我们把这样的存储方式叫做大端存储

?

?所以我们引出一个问题怎样去判断当前机器的字节序(大端还是小端)

我们的程序设计如下

我们程序的目标就是拿到01

如果拿到的是01即数据的低位存在了低地址处

如果拿到的是00?即数据的高位存在了低地址处

#pragma warning(disable : 4996)
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
	int i = 1;//定义一个变量
	//1的二进制表示方式
	//00000000000000000000000000000001
	char* p = (char*)&i;
	//我们把int类型的i的地址赋值给一个char*类型的指针
	//我们把i的地址强制类型转化赋值给char*
	//这样我们可以拿到1的二进制的前8位
	//因为char*类型虽然内存占4个字节但是它只能访问一个字节
	//一个字节=8bit位所以
	//即---->000000001
	if (*p == 1)//如果指针指向的地址的值==1证明是把低数据位存在了低地址处 为小端存储
	{
		return 1;
	}
	else//如果指针指向的地址的值 == 0证明是把高数据位存在了低地址处 为大端存储
	{
		return 0;
	}
}
int main()
{
	int ret = check_sys();//定义一个函数  定义一个变量接收返回值
	if (ret == 1)//判断大小端
	{
		printf("该机器为小端存储\n");
	}
	else
	{
		printf("该机器为大端存储\n");
	}
}

?以上函数的代码可以简化为(效果一致)----》把判断的那一步省去直接返回拿到1返回1,拿到0返回0

int check_sys()
{
	int i = 1;
	return *(char*)&i;
}

总结

后面会跟进一些练习题,以及浮点数的内存存储方式,感兴趣的关注一下,有问题的下方留言

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加:2021-08-11 11:59:07  更:2021-08-11 11:59:25 
 
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