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[C++知识库]C语言----数据的储存

?在debug运行下

在releas运行下?

数据类型?

char1 字节-128 到 127 或 0 到 255
unsigned char1 字节0 到 255
signed char1 字节-128 到 127
int2 或 4 字节-32,768 到 32,767 或 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned int2 或 4 字节0 到 65,535 或 0 到 4,294,967,295
short2 字节-32,768 到 32,767
unsigned short2 字节0 到 65,535
long4 字节-2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long4 字节0 到 4,294,967,295

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

类型的基本归类

? ? ? ? 整形

char

? ? ? ? usigned char

? ? ? ? signed char

short

? ? ? ? usigned short [int]

? ? ? ? signed short [int]

int

? ? ? ? usigned int

? ? ? ? signed int

long

? ? ? ? usigned long [int]

? ? ? ? signed long [int]

浮点数家族?

float

doule

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;

空类型:

? ? ? ? void表示空类型(无类型)?

一般用于返回类型,或者指针

数据在内存中以2进制的形式存储

对于整数来说:

? ? ? ? 整数二进制有3种表示形式:原码、反码、补码

? ? ? ? 正整数:原码、反码、补码相同

? ? ? ? 负整数:原码、反码、补码需要进行计算的

? ? ? ? 按照数据的数值直接写出的二进制序列就是原码

? ? ? ? 原码的符号位不变,其他位按位取反,得到反码

? ? ? ? 整数中在内存中存储的是补码

? ? ? ? 反码加1,得到补码

a=-10的原码,反码,补码

第一位为符号位,正数为0,负数为1

-10的原码:10000000000000000000000000001010

-10的反码:11111111111111111111111111110101

-10的原码:11111111111111111111111111110110

计算机为什么使用的是补码

?????????1.避免了0的编码有两个. 2.符号位和有效值位可以一起处理,减法通过加法就可以实现,即简化了计算机的结构设计也提高了运算速度。.

计算机的加减运算都是通过加法实现的,乘除运算都是通过乘法实现的?

大端字节序和小端字节序

?

大端字节序:

? ? ? ? 把数据的低位字节序的内容存放在高地址处,高位字节序的内容存放在低地址处

小端字节序:

? ? ? ? 把数据的低位字节序的内容存放在低地址处,高位字节序的内容存放在高地址处

当前计算机采用的是小端字节存储?

注:指针先访问的最高地址

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>

int main() 
{
	char a = -1;
	//-1的原码是10000000000000000000000000000001
	//反码是11111111111111111111111111111110
	//补码是11111111111111111111111111111111
	//又由于是char类型所占的字节为八个字节
	//11111111
	signed char b = -1;
	unsigned char c = -1;
	
	
	printf("%d\n", a);
	//由于紧急升,又由于是负数所以需要补1
	//11111111111111111111111111111111
	//将补码转化为原码为10000000000000000000000000000001
	//所以输出结果是-1
	printf("%d\n", b);
	//signed又符号类型是一样的
	printf("%d\n", c);
	//由于这个是无符号类型,所以自动补的是0
	//00000000000000000000000011111111
	//所以是255


	return 0;
}

1.char到底是signed char还是unsigned char

? ? ? ? c语言标准并没有规定,取决于编译器

int 是 signed int

short 是 signed int

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>

int main()
{
	char a = -128;
	//10000000000000000000000001000000
	//11111111111111111111111110111111
	//11111111111111111111111111000000-补码
	//1000000
	//又因为是转换的无符号类型而且是负数,所以前面空的位数补1
	//11111111111111111111111111000000

	printf("%u\n", a);
	return 0;
}

浮点数在内存中的存储

常见的浮点数

3.14159

1E10

浮点数家族包括:float、doouble、long double类型。浮点数表示的范围:float.h中定义

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*2^E

? ? ? ? (-1)^s表示符号位,当s=0,v为正数;当s=1,v为负数

? ? ? ? M表示有效数字,大于等于1,小于2

? ? ? ? 2^E表示指数位

浮点数:5.5 - 10进制

二进制:101.1 --> 1.011*2^2 -->(-1)^0*1.011*2^2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?s=0? M=1.011 E=2

float:

?

?double:

在存放小数的时候往往没有把1存进去,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xxxxx部分。列如1.01,只保存01,等读取的时候,再把第一位的1加上去,这样的目的是节省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舍去之后,等于可以保存24位有效数字

至于指数E

首先,E为一个无符号整数,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10+127=137,即10001001

指数E从内存中取出

E不全为0或全为1

这时,浮点数就采用下面的规则展示,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0.5的二进制为0.1,由于规定正数部分必须为1,即小数点右移1位,则为1.0*2^(-1),其阶码为-1+127=126,表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位00000000000000000000000,则二进制表示形式位

0??01111110? 00000000000000000000000

E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(-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,表示正负无穷大

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>

int main() 
{
	int a = 9;
	//首先a在内存中存放的二进制是1001
	//00000000000000000000000000001001
	float* p = (float *)&a;

	printf("a的值为%d,\n", a);
	printf("p的值为%f,\n", *p);
	//这里转换为float类型,代表以用看浮点型的方法看a
	// 0 00000000 00000000000000000001001
	//这里的E部分全是0代表1-127
	//0.00000000000000000001001*2^-126

	*p = 9.0;
	//float类型
	// //E=3
	//0 10000010 00100000000000000000000
	printf("a的值为%d,\n", a);
	printf("a的值为%f,\n", *p);

	return 0;

}

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