C语言 数据在内存中的存储

Posted 2021-06-17 一朵花花

本篇主要讨论：整数、浮点数在内存中是怎么保存的！

数据类型详细介绍

在前面C语言基础概览中，已经提到过了基本的C语言内置类型，但C语言的数据类型有无数种~ 但是可以把这些类型分为几个大类：

类型的归类：

1. 存整数的
   char，short，int，long，long long及所配套的unsigned，int*，int[]…
2. 2.存浮点数的
   float，double，float[]…
3. 结构体(结构体在内存中的存储后面在进行讨论~)

整数在内存种的存储：
1.字节序
2.补码
内存窗口

调试模式下的内存窗口，若不是调试状态，是打不开内存窗口的，正常情况下，不调试，是没有内存窗口的

char str[]="abc";

这里内存数据只截了部分图，方便清晰观察
内存数据中有很多的"cc cc cc"，就是0xcc，其实在Intel的CPU中表示中断指令，VS的debug模式下，会把局部变量的后边填充上0xcc，填充的目的是及时发现下标越界

int num = 0x11223344;

此处就涉及到字节序

字节序
字节序是以字节为单位
字节序分为大端字节序(大端序)和小端字节序(小端序)
大端字节序：就是把地位放在高地址上
小端字节序：就是把低位(小)放在低地址(小)上 (小小小)
总的来说，小端序的应用更广泛。字节序是和CPU相关的属性，Intel的CPU主要都是小端序~
上述例子：0x11223344 内存数据若是11223344，则为大端序，44332211则为小端序。

程序判断大端序or小端序？

int isBidEnd() {
	int num = 0x11223344;
	int* p = #
	char* p2 = (char*)p;
	if (*p2 == 0x11) {
		return 1;
	}
	else {
		return 0;
	}
}
int main() {
	int ret = isBidEnd();
	if (ret == 1) {
		printf("是大端序\\n");
	}
	else {
		printf("是小端序\\n");
	}
	system("pause");
	return 0;
}

指针之间的强制类型转换，不会影响指针内部存储的地址值，只影响后序的解引用操作~
网络传输的字节序固定使用大端~

补码
整形在内存中的存储：原码、反码、补码
原码：在正数的二进制基础上，把符号位设为1
反码：符号位不变，其他位取反~
补码：反码+1，即可得到补码
正数的原码、反码和补码都相同

举例：

int main() {
   char a = -1;
   signed char b = -1;//char 和signed char 没区别
   unsigned char c = -1;
   printf("a=%d\\nb=%d\\nc=%d\\n", a, b, c);
   system("pause");
   return 0;
}

类型转换的规则
1.把长的数据转换成短的数据，高位直接"截断"
2.把短的数据转为成长的数据，高位要补符号位

浮点型在内存中的存储
小数在计算机中的计算要比整数复杂很多~
浮点数储存规则：
IEEE754规定：
对于32位的浮点数:
最高的一位是符号位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：
最高的一位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数组M

一个浮点数在计算机里是运用"科学计数法"的方式来表示的~用2的多少次方来表示
2^E (2的E次方)
E越大，能表示的数据范围就越大
M越大，能表示的数据的精度就越高
因此优先考虑使用double

内存
一定要把内存理解透彻~~指针基础篇里有写内存，可以去看看~