C语言数据的存储-上

Posted 2022-12-06 凩子

C语言中数据的存储-上

由于内容较多，所以分成了两部分，数据的存储-下我会尽快赶出来的。赞不赞的无所谓，只希望看到的读者可以花上您珍贵的几分钟看看我所写得文章。

首先介绍一下数据类型都有哪些

1. 整形类

char//其在内存中以ASCII码的形式存储，ASCII码为整数，所以归为整形类
	signed char//有符号
	unsigned char//无符号
short
	signed short
	unsigned short
int 
	signed int
	unsigned int
long
	signed long
	unsigned long
long long
	signed long long
	unsigned long long
//仅写出char/short/int/long/long long时通常都会被理解为有符号型

2. 浮点型类

float
double
long double

3. 构造类型(自定义类型)

数组类型-例如arr[10]=0
结构体类型-struct
枚举类型-enum
联合类型-union

4. 指针类型

int *pi;
char *pc;
short *ps;
float *pf;
void *pv;//空类型指针

5. 空类型

void表示空类型/无类型
通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。

创建这些类型的意义是：

1. 使用不同类型决定了开辟内存空间的大小（空间大小决定适用范围）
2. 类型决定了看待内存空间的视角
   其次我们先来讲解整形在内存中的存储形式
   如果要创建一个变量，就需要在内存中开辟空间，开辟空间的大小与类型有关，那么接下来我们看看变量到底是如何在内存中存储的。

比如
int a=20;
int b=-10;
我们已经知道a,b会占内存四字节的空间，那它们是如何存储的呢？

先来了解一下原码，反码，补码的概念。
计算机中的有符号数有三种表示方式，即原码、反码和补码
三种表示方式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式各不相同。

• 原码：直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制即可
• 反码：原码符号位不变，其他位依次按位取反即可
• 补码：反码加一即可
  以上是负数求原反补码的方式，正数的原反补码相同。

对于整形而言：数据存放于内存中其实存放的是补码

原因是

在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。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。

展示一下正数负数例子

那么由此就又衍生出了一个问题，上图的补码和内存中的存储顺序为什么不同呢？

接下来，为探讨这个问题我们再举个栗子，假设现在要存0x 11 22 33 44这个数字要怎么存呢？

大端字节序存储：把一个数据的低位字节（如上图第一种）的内容，存放在高地址上；高位字节的内容，则存放在低地址上。
小端字节序存储：把一个数据的低位字节（如上图第二种）的内容，存放在低地址上；高位字节的内容，则存放在高地址上。

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8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit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存储模式。
例如一个 16bit 的 short 型 x ，在内存中的地址为 0x0010 ， x 的值为 0x1122 ，那么 0x11 为高字节， 0x22为低字节。对于大端模式，就将 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。小端模式，刚好相反。我们常用的 X86 结构是小端模式，而 KEIL C51 则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

那么在此可以出一个编程小题目：请设计一个程序以判断当前平台的存储方式为大端还是小端？

#include <stdio.h>
int check()

	int a = 1;
	return *(char*)&a;//先将int类型的指针强制转化为char，再解引用传回a中第一个字节数据

//上面拆开写就是这种
//int check()
//
//	int a = 1;
//	char *p = (char*)&a;
//	return *p;
//
int main()

	int a = 1;
	if (check() == 1)//如果返回的是1，就证明低位字节在低地址上
	
		printf("小端\\n");
	
	else//如果返回的是0，就证明低位字节在高地址上
	
		printf("大端\\n");
	
	return 0;

C语言数据的存储-上 至此完。
希望有看到的大佬多多指教。