作者前言

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🎂作者id：老秦包你会， 🎂

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喜欢学习C语言和python等编程语言，是一位爱分享的博主，有兴趣的小可爱可以来互讨 🎂🎂🎂🎂🎂🎂🎂🎂

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🎂 一个爱分享的小博主欢迎小可爱们前来借鉴🎂

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数据类型介绍

前面我已经介绍了C语言中常用的数据类型

char // 字符数据类型

short // 短整型

int // 整形

long // 长整型

long long // 更长的整形

float // 单精度浮点数

double // 双精度浮点数

这些数据类型在内存中开辟的大小也在前面介绍过了，可以利用sizeof进行测试

类型的基本归类

整形家族：

char

unsigned char

signed char

short

unsigned short [ int ]

signed short [ int ]

int

unsigned int

signed int

long

unsigned long [ int ]

signed long [ int ]

注意一下，字符在内存存储的是ASCII值，ASCII值是整形，所以char归类为整形类型

我们平时写的

int a;

signed int a;

unsigned int a;

int a == signed int a

https://blog.csdn.net/m0_69984273/article/details/131998273 这里简单的介绍过了char，signed char 和unsigned char C语言没有规定，取决于编译器

浮点数家族：

float

double

构造类型（自定义）：

> 数组类型

> 结构体类型 struct

> 枚举类型 enum

> 联合类型 union

指针类型

int * pi ;

char * pc ;

float* pf ;

void* pv ;

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

如：int main(void)

整形在内存中的存储

int a = 20;

int b = 10;

会各自在内存开辟四个字节的空间进行存储

其实计算机能够处理的数据是二进制的，整形和浮点型数据在内存也都是以二进制的形式进行存储。

整数的二进制表示形式有3种：原码、反码、补码

正数的原码、反码、补码相同，

负数的反码是符号位不变，其他位取反，补码是在反码的基础上加1

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = -10;
	//10000000 00000000 00000000 00001010   原码
	//11111111 11111111 11111111 11110101  反码
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110  补码 
	// f    f    f    f    f    f    f    6
	//0xfffffff6

	unsigned int b = -10;// 全部位都是有效位,
	//11111111 11111111 11111111 11110110  补码 

	return 0;
}

4个二进制位表示一个十六进制位

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

为什么呢？

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。

假设我们利用原码进行加减如1 +（-1）

00000000 00000000 00000000 00000001

10000000 00000000 00000000 00000001

这里就会无法确定符号位是否相加

如果使用补码相加

00000000 00000000 00000000 00000001

111111111 111111111 111111111 111111111

不管符号位是否相加都不影响结果

大小端介绍(字节大于等于2的数据)

在内存窗口中就会发现存储的是补码。但是我们发现顺序有点不对劲。

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；

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。

例如存储0x11223344

四个比特位表示一个十六进制位, 两个十六进制位表示一个字节

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 。

练习1

设计一个小程序来判断当前机器的字节序

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
 int i = 1;
 return (*(char *)&i);
}
int main()
{
 int ret = check_sys();
 if(ret == 1)
 {
 printf("小端\n");
 }
 else
 {
 printf("大端\n");
 }
 return 0;
}

#include <math.h>
int my_end(int a)
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		//计算a补码最右端的8位二进制之和
		int b = (a >> i) & 1;
		sum = sum + b * pow(2, i);
	}
	return sum;
}
int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	char* p = (char*)&a;
	//返回*p开始地址指向的那个字节的大小
	int num = my_end(a);
	if (*p = num)
	{
		printf("小端存储");
	}
	else
	{
		printf("大端存储");
	}
	return 0;
}

练习2

#include<stdio.h>
int main()
{
	char a = -1;
	//10000000 00000000 00000000 00000001  原码
	//11111111 11111111 11111111 11111110 反码
	//11111111 11111111 11111111 11111111
	//因为a为字符变量,只能存储一个字节,存储后8位
	//a-- 11111111
	
	signed char b = -1;
	//b -- 11111111
	unsigned char c = -1;
	//c -- 11111111
	printf("%d %d %d", a, b, c);
	//%d是十进制的形式,打印有符号位的整数
	//因为abc三个未够4个字节,发生整形提升
	//a和b 11111111 11111111 11111111 11111111
	//c    00000000 00000000 00000000 11111111
	return 0;
}

注意一下：%d是十进制的形式打印有符号位的整数

#include<stdio.h>
int main()
{
	unsigned char a = -128;
	//10000000 00000000 00000000 10000000
	//11111111 11111111 11111111 01111111
	//11111111 11111111 11111111 10000000
	//a > 10000000
	// 整形提升
	// 11111111 11111111 11111111 10000000  有符号的
	//	00000000 00000000 00000000 10000000  无符号的
	printf("%d\n", a);
	printf("%u", a);


	return 0;
}

赋值后，先整形提升，把整形提升后的值存储进去，对于无符号数，原码、反码、补码是相同的，

char 的范围为-128~127

unsigned char 为0~255

#include<stdio.h>
int main()
{
	int i = -20;
	//10000000 00000000 00000000 00010100
	//11111111 11111111 11111111 11101011
	//11111111 11111111 11111111 11101100
	unsigned int j = 10;
	//00000000 00000000 00000000 00001010
	printf("%d", j + i);
	//11111111 11111111 11111111 11110110
	//因为%d为有符号十进制输出
	// 在%d看来都是有符号的 转换为原码》10000000 00000000 00000000 00001010




	return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
int main()
{
	unsigned int i = 0;
	for (i = 9; i >= 0; i--)
	{
		//无符号的整数都大于等于0的
		printf("%u\n", i);
		Sleep(1000);
	}
	return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr[1000];
	int i;
	for (i = 0; i < 1000; i++)
	{
		arr[i] = -1 - i;
	}
	printf("%d", strlen(arr));

	return 0;
}

这道题主要体现出char的范围为-128~127 ，不会超过127

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

一这张图为例，可以看出整数的存储形式和浮点数的存储形式是不一样的

浮点数存储规则

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

(-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。

十进制的：5.5

二进制：101.1

利用科学计数法，因为是2进制向左移动两位写成 1.011 * 2^2 ,又因为是正数,所以再乘上(-1)^0

最终写成 (-1)^0 * 1.011* 2^2 即S=0 M=1.011 E=2

所以计算机只要存储S M E就行了

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（ unsigned int ）

这意味着，如果 E 为 8 位，它的取值范围为 0~255 ；如果 E 为 11 位，它的取值范围为 0~2047 。但是，我们

知道，科学计数法中的 E 是可以出

现负数的，所以 IEEE 754 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。

include<stdio.h>
int main()
{
	float a = 5.5;
	//101.0
	//(-1)^0 * 1.011 * 2^2
	// S = 0, M = 1.011, E= 2
	// 因为E要加上127后存入即 E= 129
	//0100 0000 1011 0000 0000 0000 0000 0000
	//4      0	  b    0   0    0    0    0  

	return 0;
}

指数E从内存中取出还可以再分成三种情况

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

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。

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 ）；

好了，关于浮点数的表示规则，就说到这里。

int main()
{
	int n = 9;
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
	float* pfloat = (float*)&n;
	printf("%d\n", n);
	//0 00000000 00000000000000000001001
	// S = 0 E = 1-127 = -126 M = 0.00000000000000000001001
	//(-1)^S * M * 2^E 
	printf("%f\n", *pfloat);

	*pfloat = 9.0;
	// 1001.0
	//(-1)^0 * 1.0010 * 2^3
	// E = 3+127
	//0 10000010 00100000000000000000000 
	printf("%d\n", n);
	printf("%f\n", *pfloat);
	return 0;
}