详细刨析C语言数据的储存
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了详细刨析C语言数据的储存相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
C语言数据的存储
1、数据类型的详细介绍
我们在C语言中已经学到了许多基本的内置数据类型，下面让我们来看看。
char //字符数据类型 1个字节大小
short //短整型 2个字节大小
int //整形 4个字节大小
long //长整型 4个字节大小
long long //更长的整形 8个字节大小
float //单精度浮点数 4个字节大小
double //双精度浮点数 8个字节大小
C语言数据类型的意义：
- 使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）。如开辟一个char类型的数据大小为1一个字节，开辟一个int类型的大小为4个字节等等。
- 如何看待内存空间的视角。
2、类型的基本归类
- 整型家族
char
unsigned char
signed char
short
unsigned short [int]
signed short [int]
int
unsigned int
signed int
long
unsigned long [int]
signed long [int]
上面[]里的内容可以省略不写，如直接写出unsigned short
char a//有符号？还是无符号？取决于编译器类型
//大部分编译器下char 就是signed char
//short int long直接定义的都是有符号的
//int==signed int short==signed short
//所以对于int long short类型要定义成无符号就要定义成unsigned
- char类型的数据解析
int main()
unsigned char c1=255;
char c2=255;
printf("%d %d",c1,c2)//255 -1
//这两个数据放在内存中的值都是一样的，但是c1无符号没有符号位，
//c2的首位被认为符号位
return 0;
有符号的char能表示的范围-128到127，无符号的能表示的范围0到255，举一反三可以推演出short、int类型的
- 浮点数家族：
float//单精度浮点形
double//双精度浮点型
- 构造类型
> 数组类型
> 结构体类型 struct
> 枚举类型 enum
> 联合类型 union
对数组类型的解析
int main()
int arr[10]=0;
sizeof(arr);//40
sizeof(int [10]);//40
//此时的数组类型为int [10]
int arr[5]=0;
//此时的数组类型为int [5];所以数组类型随着定义发生变化的
return 0;
- 指针类型
int *pi;
char *pc;
float* pf;
void* pv;
- 空类型
void 表示空类型（无类型）
void test(void)
;
int main()
test();
test(sa);//语法错误，test(void)这种写法表示不需要接收参数
通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。
3、整形在内存中的存储
我们之前了解过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。
原码、反码、补码概念
计算机中的有符号数有三种表示方法，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“正”，用1表示“负”，而数值位
三种表示方法各不相同。
-
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。 -
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。 -
补码
反码+1就得到补码。 -
总结
1、正数的原、反、补码都相同
2、对于整形来说：数据存放的内存中其实存放的是补码。 -
补充：补码符号位不变，其他位按位取反，在+1也能得到原码
4、大小端介绍
什么大端小端：
1、大端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中；
2、小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地址中。
实现对大小端的判断
int check_sys()
int a=1;
retuen *(char*)&a;
int main()
int ret=check_sys();
if(1==ret)
printf("小端");
else
printf("大端");
return 0;
5、浮点型在内存中的存储
常见的浮点数：
3.14159
1E10
浮点数家族包括： float、double、long double 类型。
浮点数表示的范围：float.h中定义
详细解读浮点数的存储
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(只需要存S、M、E的值)
- (-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。
- 例如：
//不要举特别特殊的例子，像3.3、3.1416等等，二进制难以表示
9.0
1001.0
1.001*2^3
(-1)^0*1.001*2^3
S=0
M=1.001
E=3
- 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。 前面说过， 1≤M<2 ，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。
至于指数E，情况就比较复杂。
首先，E为一个无符号整数（unsignedint）这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0到255；如果E为11位，它的取值范围为0到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IEEE754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10+127=137，即10001001。
int main()
float f=5.5f;
//101.1
//(-1)^0 * 1.011 * 2^2
//M=1.011 E=2 S=0
//存储S=0 E=2+127 M=011
//0 10000001 011
//0 10000001 01100000000000000000000 011后面剩余的bit位补0
图片解析：
然后，指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：
1.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：0.5（1/2）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^(-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，则其二进制表示形式为:0-01111110- 00000000000000000000000
2.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，以及接近于0的很小的数字。
3.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）；
和浮点数有关的例题
int main()
int 9;
//0 00000000 00000000000000000001001
float *pFloat=(float*)&n;
printf("n的值为：%d\\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\\n",*pFloat);
//E为全0 E直接就是1-127=-126
//M=0.00000000000000000001001
//00000000000000000001001*2^-126
//打印出0.000000
*pFloat = 9.0;
//1001.0
//(-1)^0*1.001*2^3
//S=0
//E=3
//M=1.001
//0 10000010 00100000000000000000000
printf("num的值为：%d\\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\\n",*pFloat);
return 0;
输出结果的不同说明了浮点数在内存的存储方式和整型截然不同。
以上是关于详细刨析C语言数据的储存的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章