数据的储存

Posted 2021-05-26 小李一米九

数据类型

类型可以基本归类为：整形、浮点型、构造类型、指针类型和空类型。

那么知道了数据的类型，数据在内存中又是如何储存的呢？
首先我们知道一个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。
这就要引入下面的概念了。

原码、反码、补码

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：在反码的基础上加1就是补码。
（正数的原码、反码、补码都相同）

而对于整形来说，数据存放内存中存放的其实就是补码。
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。

这里就需要了解大小端储存模式的概念了——
在计算机系统中是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8bit。但是在c语言中除了8bit的char外，还有16bit的short型，32bit的long型，另外，对于大多数大于8位的处理器，例如16位或着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果将多个字节安排的问题，这就导致了大端存储模式与小端存储模式。

大端存储模式：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。
小段储存模式：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。

下面我们来看一个很简单的例子；

设计一个小程序来判断当前机器的字节序

//设计一个小程序来判断当前机器的字节序
#include<stdio.h>

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

int main()
{
	int ret = cherck_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端\\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\\n");
	}
	return 0;
}

练习

int main()
{
    char a=-1;
    //10000000000000000000000000000001
    //11111111111111111111111111111110
    //11111111111111111111111111111111
    //11111111
    //整形提升
    //11111111111111111111111111111111
    signed char b=-1;
    //11111111
    //整形提升
    //11111111111111111111111111111111
    unsigned char c=-1；
    //11111111
    //整形提升
    //00000000000000000000000011111111--补码
    //11111111111111111111111100000000--反码
    //11111111111111111111111100000001--补码
    printf("a=%d b=%d c=%d",a,b,c);
    return 0;
}

10000000000000000000000000000001-- -1原码
11111111111111111111111111111110
11111111111111111111111111111111-- -1补码
-1放到char中要发生截断，只能放8个比特位11111111
以%d打印a，a要发生整形提升

11111111111111111111111111111111–a提升后–补码

10000000000000000000000000000001-- 原码

所以a打印的是-1，同理b也是-1

c被截断后：11111111
整形提升（是无符号char，高位补0）
00000000000000000000000011111111–补码，因为是无符号的数，所以也是原码

所以c打印的为255