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江门网站上排名,哪些网站平台可以做推广,wordpress本地渗透,上海网站制作公司报价前言#xff1a;Hello#xff0c;大家好#xff0c;我是心跳sy#x1f618;#xff0c;本节我们介绍c语言的两种基本的内置数据类型#xff1a;数值类型和字符类型在内存中的储存方法#xff0c;并对大小端进行详细介绍#xff08;附两种大小端判断方法#xff09;Hello大家好我是心跳sy本节我们介绍c语言的两种基本的内置数据类型数值类型和字符类型在内存中的储存方法并对大小端进行详细介绍附两种大小端判断方法文章每个例题和知识点都会有详细的解释友友们放心食用我们一起来看看吧~ 1、⭐️数据类型介绍⭐️ 1.1、整型家族  我们之前已经了解过 int、short、long、longlong、float、double、char这几种基本的c语言内置数据类型。其中 int、short、long、char类型是整型家族其中char虽为字符型类型但是它的ASCII码在内存中保存为整型所以也可以归为整型家族这里我们为了方便介绍整型和浮点型在内存中的储存规则也把它纳入整型之中。 整型家族里面的每个数据类型也都拥有有符号signed和无符号unsigned两种类型情况其中char类型的有无符号与编译器有关。数据在内存的储存与有无符号息息相关。 1.2、浮点型家族 浮点型家族包括 float和 double类型有趣的是这两个浮点型数据类型都没有无符号的情况这是为什么呢❓我们知道整型是采用二进制储存在内存中的而浮点数却是按照整数部分、小数部分、指数部分存放的运算也是分开来运算的所以unsigned无法作用于float与double这种浮点型。 1.3、构造类型  由表中我们可以看到构造类型由数组类型、结构体类型、共用体类型联合类型 以及枚举类型组成构造类型一般可以给予用户非常大的自定义范围可以同时对一个对象定义不同的变量比如可以做到同时定义一个人的性别、年龄等等。对四个构造类型的详细介绍我们后面都会单独写一篇文章会统一收录到c语言专栏中 1.4、指针类型  指针类型包括整型指针、浮点型指针、字符指针、数组指针、函数指针、空指针void*等等。 指针类型的作用是存放变量的地址可以通过指针来改动变量。 指针作为一个变量是有大小的其大小在32位平台是4个字节64位平台上是8个字节大小与指针的类型无关。我们以后会对指针一章详细介绍 1.5、空类型  空类型是指没有定义类型的数据类型也称为void类型在C语言中空类型可以省略函数的参数列表也可以修饰函数表示无返回值通常用作函数指针表示指向没有返回值的函数的指针。 空类型和其他类型之间的转换通常需要通过类型转换操作符进行。  记住以下3个规则 ⭕️如果函数无参数应声明其参数为void类型。如 int function(void) {return 1; } 若此时在调用function(2)在c语言编译器中不会报错但是在c编译器中将会不合法报错所以无论在哪种编译器中一定养成良好习惯若函数不接受任何参数一定要指明参数为void。 ⭕️如果函数没有返回值那么一定要声明为void类型。  ⭕️如果函数的参数可以是任意类型的指针那么应该声明其参数为void*比如内存操作函数memset的函数原型为 void*memset(voidbuffer,int c,size_t num); 2、⭐️插叙原码、反码、补码的介绍⭐️ 我们知道计算机底层只认识0和1所以所有整型和浮点型数据到了底层都会通过转换成二进制形式0和1的形式来储存。计算机整数的表示方式有3种即原码、反码、补码。3种表示方式均有符号位和数值位两部分而所有整型数据在内存中都会以补码的形式储存。我们要了解整型的内存结构就需要先知道原码、反码、补码的知识。 ⚠️先来看看3个码的基本概念 ⭕️原码是指一个数的二进制表示第一位是符号位正数为0负数为1 比如32位下-5的二进制其原码为1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101  ⭕️反码是指将原码中除符号位以外每一位取反后得到的二进制数 其反码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010  ⭕️补码是指将反码加1后得到的二进制数。 其补码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 在整型中我们可以分成两大类记忆理解 正整数原码、反码、补码相同。 比如5的原码、反码、补码都为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101  负整数原码、反码、补码需进行计算得到计算方式见概念。 计算方式总结针对负整数 ⭕️从原码——补码原码符号位不变其他位按位取反再加1 ⭕️从补码——原码补码符号位不变其他位按位取反再加1也可以先减1再符号位不变其他位按位取反 3、⭐️整型数据在内存中的存储⭐️ 我们前面提到整型数据都是以补码的形式储存在内存中的。其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比如原码到补码需取反加一补码到原码也只需取反加一即可。 ⭕️我们来看一个简单的整型数据内存例子 int main() {int i 5;int j -10;return 0; } 可以看到ij变量在x86环境下的内存显示如下  从此例子中可以证明整型数据在内存中都是以补码的形式储存的正整数5的原、反、补相同负整数20以补码的十六进制形式储存。 ❓但是我们又会发现一个问题它们储存的顺序有些奇怪我们知道变量 i被分配4字节的内存其中5只占一个字节其他3个字节都为0 而数据5被放置在第一个字节的位置这放置的顺序是按照什么规则来的吗❓这里就要介绍大小端的知识点了~ 3.1、大小端介绍附两种证明方法 ❓为什么会有大小端之分呢  这是因为在计算机系统中我们是以字节为单位的每个地址单元都对应着一个字节一个字节为8 bit。但是在C语言中除了8 bit的char之外还有16 bit的short 型32 bit的long型要看具体的编译器另外对于位数大于8位的处理器例如16位或者32位的处理器由于寄存器宽度大于一个字节那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端储存模式。 先看概念 大端模式指数据的高字节存储在内存的低地址处而数据的低字节储存在内存的高地址中 小端模式指数据的高字节存储在内存的高地址处而数据的低字节存储在内存的低地址中。  ⭕️如果现在还不是很明白没关系我们再来针对实例解释 我们就看看5的存储模式  5的补码为记住正整数原反补相同0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101  化为16进制表示为0x00 00 00 05其中05是低字节往前依次为高字节 一、大端模式情况可以看到低字节05存储在高地址处即为大端模式。 二、小端模式情况可以看到低字节存储在低地址处即为小端模式。 ❓那么怎么才能知道自己的编译器用的是哪种模式呢我们这里介绍两种方法 方法一通过union关键字来实现 我们先介绍一下union关键字的用法union的用法与struct非常相似只不过union维护足够空间来放置多个数据成员中的一种而不是为每个数据成员都分配空间。在union中所有的数据成员共用一个空间同一时间内只能储存其中一个数据成员所有的数据成员都具有相同的起始地址。 一个union只配置一个足够大的空间来容纳最大长度的数据成员union关键字在c中主要用来压缩空间如果一些数据不可能在同一时间被用到则可以使用。 ⭕️我们可以利用union类型“所有数据成员的起始地址一致”为特点来证明大小端 int Check_ram() {union check{int i;char ch;}c;c.i 1;return (c.ch 1); } int main() {if (Check_ram() 0){printf(是大端模式\n);}elseprintf(是小端模式\n);return 0; } 代码分析 我们设置一个函数来判断大小端函数中定义两个数据成员变量一个是int类型变量i一个是char类型变量ch我们给i赋值为1这时内存分配一个可以容纳最大长度数据成员的内存此时分配4字节最大数据类型是int函数返回char类型变量是否为一的值若为1则返回1若不为1则返回0。主函数中接收返回值如果返回值为0则是大端模式因为成员起始地址一样int型为4字节char类型变量只有一字节所以利用1所在的1字节位置在哪来判断大小端若返回值等于1则是小端模式。 可以看到输出结果为小端模式证明函数返回值为1因为i变量的1肯定为低字节见上文分析并且int类型的内存分配是由低地址到高地址的union中数据成员起始地址又一样所以如果ch中的值也为1那么一定是小端模式。 方法二普通方法强制类型转换实现 int Check_ram() {int i 1;return ((char*)i); } int main() {if (Check_ram() 1){printf(是小端模式\n);}else{printf(是大端模式\n);}return 0; } 输出结果与上面一样都为小端模式我们同样设计函数实现只需定义一个int型变量只不过函数的返回值是将i的地址强制类型转换为char*后解引用的值返回的类型就改为char了与上面方法是同种道理不明白的友友可以参照上述解释。 3.2、signed与unsigned关键字对整型取值的影响 我们知道计算机底层只认识0和1任何数据到了底层都必须转换为0和1那么负数怎么储存呢我们前面了解了计算机整数的3种表示方法原码、反码、补码均有符号位和数值位两部分组成数据类型的最高位是用来存符号的约定若这个数为整数则最高位为0否则为1其值为除最高位以外剩余位的值。 这样的话,一个32位的 signed int类型整数,其值表示的范围为:-2^31 (2^31-1);8位的 char类型数,其值表示的范围为:-2^7(2^7-1)。一个 32 位的 unsigned int类型整数,其值表示的范围为:02^32-1);8位的 unsigned char 类型数,其值表示的范围为:0(2^8-1)。需要说明的是,signed 关键字也很宽宏大量,你也可以完全当它不存在,缺省情况下默认条件下,编译器默认数据为signed类型 char类型数据除外。 看了上面的概念相信你已经有了自己的理解我们通过下面一道看似简单的题目康康你真的懂了吗 int main() {signed char a[1000];int i;for (i 0; i 1000; i){a[i] -1 - i;}printf(%d, strlen(a));return 0; } 输出结果如下  这个结果和你想的是否一样呢如果不一样没关系我们一起来看看分析过程 由上面的分析过程我们知道a[0]-a[254]里面对应的值都不是0而到a[255]时值为0strlen函数时用来计算字符串长度的遇到‘\0’则认为字符串结束读取所以到现在我们就能明白了为什么计算字符串长度是255了吧这个问题的关键就是要明白signed char的取值范围为[-128~127]而超出这个范围就会产生溢出必须截断之后就会产生循环。 重点我们总结一个有符号char的范围规律可以画图看到其范围可以形成一个圆从0开始不断1直到新的循环。 ⭕️看了一个signed char类型的例题我们再来看一个unsigned char类型的例题猜一下结果会是多少呢 unsigned char i 0; int main() {for (i 0; i 255; i){printf(hello world\n);}return 0; }重点输出结果是死循环输出hello world我们用一张图来解释 我们看到unsigned char类型范围为[0~255]他因为是无符号的所以8位中的最高位符号位变为数值位参与数的大小计算从画图可以得到当到255时为11111111当到256时发生内存溢出最高位被截去又会变成0循环又一次开始所以上述例子中当i256时i变成0继续循环死循环hello world。 4、⭐️浮点型数据在内存中的储存⭐️ 整数类型并不适用于所有应用有些时候需要变量能存储带小数点的数或者能存储极大数或极小数。而这类数可以用浮点格式小数点是浮动的进行储存C语言提供了3种浮点格式。 浮点数家族包括float单精度浮点数、double双精度浮点数、long double扩展精度浮点数类型 常见的浮点数3.14159         1E101*10^10 我们来看看浮点数在内存中的存储方法大多数现代计算机遵循IEEE 754标准即IEC 60559规范 IEEE 754标准提供了两种主要的浮点数格式单精度32位和双精度64位。数值以科学计数法的形式存储每一个数都由3部分组成符号、指数和小数。指数部分的位数说明了数值的可能大小程度而小数部分的位数说明了精度。 单精度格式中指数长度为8位E 指数位而小数部分占了23位有效数字M因此单精度数可以表示的最大值约是3.40*10^38其中精度是6个十进制数字。  见下图 双精度格式中指数长度为11位E指数位而小数部分占了52位有效数字M 见下图 任意一个二进制浮点数 V 可以表示为下面形式  比如十进制的5.0写成二进制是 101.0 相当于 1.01×2^2 。 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。  ⚠️对于M有效数字和E指数位IEEE有一些特别规定 对于M 前面提到 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 。 对于E情况比较复杂 ·首先E为一个无符号整数。 由此浮点数存储规则结束。 感谢大家花费宝贵的时间阅读本文章制作不易希望大家多多支持呀如有任何问题欢迎各位大佬在评论区批评指正