C语言进阶——深度剖析数据在内存中的存储

• 深度剖析数据在内存中的存储
• • 类型的基本归类
  • • 整形家族
    • • 整型在内存中的存储
      • • 原码、反码、补码
        • 大小端介绍
        • 补充
    • 浮点数家族
    • • 浮点数在内存中的存储
      • • 浮点数存储规则
        • 浮点数另外的存储规则(对有效数字M和指数E的规定)
        • • 有效数字M
          • 指数E
        • 补充
    • 构造类型
    • 指针类型
    • 空类型

1. 整形家族

整型表示的范围在limits.h头文件中定义

一个整数的二进制表示有三种：原码、反码、补码

正数中：原码、反码、补码相同

负数与整数不同

注意

1. 二进制中的第一位表示符号位，1表示负数，0表示正数
2. 数据在内存中的存储都是补码，而我们人眼看到的数据都是二进制原码转换成十进制的数
3. 如果碰到一个正数，则可以直接处理，因为正数的原反补码都相同，而负数要将其转换成补码在进行处理

大端字节序和小端字节序

大端字节序：把数据的低位字节序的内容存放在高地址处，高位字节序的内容放在低地址处

小端字节序：把数据的低位字节序的内容存放在低地址处，高位字节序的内容放在低地址处

• a为十六进制 11 22 33 44, 而定义十六进制前面的11为高位字节序,后面的44为低位字节序

• char类型到底是signed char还是unsigned char, C语言标准并没有规定，取决于编译器
• int类型是signed int, short类型是signed short, C语言规定
• 有符号的char类型(signed char)的取值范围: -128~127. 另外-128是计算不出来的,但是编译器看到10000000二进制序列会直接编译成-128
• 无符号的char类型(unsigned char)的取值范围:0~255

浮点数表示的范围在float.h头文件中定义

1. (-1)^S * M * 2^E
2. (-1)^s表示符号位，当s=0，V为正数；当s=1，V为负数
3. M表示有效数字，大于等于1，小于2
4. 2^E表示指数位

例如:十进制5.5
1. 先转换成二进制为101.1-------小数点后面是负数次，也就是1*2^-1次
2. 101.1 --> 1.011*2^2（因为是2进制，而且移动2位，所以乘2乘2次方）
3. s=0；M=1.011；E=2----------正数(所以s=0),M为有效数字,E为指数

即:将有效数字M前面的1省略,最后在补上

1. E不全为0或不全为1（重点)
2. E全为0
3. E全为1

E不全为0或不全为1

即:将E+127（float类型）或者+1023（double类型）,再转换成二进制

E全为0

即:这个浮点数近似为0,可以不用计算,因为全0,-127后就是-127的二进制,即E为-126次,因此近似为0

E全为1

即:这个浮点数为无穷大,因为E为很大的数,因此无穷大

float类型

double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

1. 函数的返回类型 void test()
2. 函数参数 void test(void)
3. 指针 void* p