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Data Types and Integer Storage
2022-08-10 15:21:00 【Fruit Chenchen】
一、数据类型
1.数据类型介绍
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
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).
- 如何看待内存空间的视角.
1.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]
浮点数家族
float
double
构造类型
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
二、整形在内存中的存储
1.原码、反码、补码
计算机中的整数有三种2进制表示方法,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”,而数值位正数的原、反、补码都相同.
负整数的三种表示方法各不相同.
原码
直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码.
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反码.
补码
反码+1就得到补码.
对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码.
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.
2.大小端的介绍
什么大端小端:
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.
为什么有大端和小端:
为什么会有大小端模式之分呢?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.但是在C语言中除了8 bit的char之外,还有16 bit的short型,32 bit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.
判断大小端
#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;
}
3.练习
注:The knowledge of integer promotion is used here
If you don't know, please read this blog
整型提升(隐式类型转换)
1.
//输出什么?
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = -1;
//10000000 00000000 00000000 00000001 原码
//11111111 11111111 11111111 11111110 反码
//11111111 11111111 11111111 11111111 补码
//char类型 ---- 1111 1111
signed char b = -1;
//10000000 00000000 00000000 00000001 原码
//11111111 11111111 11111111 11111110 反码
//11111111 11111111 11111111 11111111 补码
//char类型 ---- 1111 1111
unsigned char c = -1;
//11111111 11111111 11111111 11111111 补码
printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);
//a和b打印
//11111111 11111111 11111111 11111111
//10000000 00000000 00000000 00000000
//10000000 00000000 00000000 00000001 -----> -1
//a=-1,b=-1,
//c打印
//00000000 00000000 00000000 11111111 -----> 255
return 0;
}
2.
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = -128;
//10000000 00000000 00000000 10000000
//11111111 11111111 11111111 01111111
//11111111 11111111 11111111 10000000
//发生截断--10000000
//11111111 11111111 11111111 10000000 -- 无符号整型 (整型提升)
printf("%u\n", a);//a----4294967168
return 0;
}
3.
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = 128;
//00000000 00000000 00000000 10000000
//截断 --- 10000000
//11111111 11111111 11111111 10000000(整型提升)
printf("%u\n", a);//a---4294967168
return 0;
}
4.
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = -20;
//10000000 00000000 00000000 00010100 --原码
//11111111 11111111 11111111 11101011 --反码
//11111111 11111111 11111111 11101100 --补码
unsigned int j = 10;
//00000000 00000000 00000000 00001010
printf("%d\n", i + j);
//11111111 11111111 11111111 11101100 --补码
//00000000 00000000 00000000 00001010
//11111111 11111111 11111111 11110110 --补码(i+j)
//10000000 00000000 00000000 00001001 --原码(i+j)----- -10
}
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