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数据在内存中的存储方式--C语言版

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用户9996207
发布2023-01-13 14:19:09
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发布2023-01-13 14:19:09
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文章被收录于专栏:学习之旅111学习之旅111

1.数据类型的介绍

在C语言中有很多的内置类型,如

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

使用这些内置类型就意味着开辟内存的大小和看待内存空间的视角,是C语言中必不可少的。

接下来,我们将它们进行分类

1.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]

其中char也算是整型家族的,因为char在内存中是以ASCII值得形式去存储的,可以看做是一种特殊的整型

2.浮点数家族

float

double

3.构造类型

数组类型 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; float pf; void pv;

5.空类型

void 表示无类型

2.整型在内存中的存储方式

计算机是如何储存整型数据的呢? 事实上,在计算机中存储整型的方式存在三种,分别是原码 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”。 对于正数而言,原反补码都是一样的 对于负数而言,三者之间存在相互转化的关系

原码

直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。

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了。

补码

将反码加1即可得到

那么为什么计算机还要再负数上区分出原码反码补码的转化关系呢? 为什么对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码? 为什么不直接使用原码存储,这样岂不是更加方便?

事实上,只要举一个例子就可以很好地解释上面的问题

代码语言:javascript
复制
int main()
{
    int a = 1;
    int b = -1;
    printf("%d", a + b);
    return 0;
}
代码语言:javascript
复制
int main()
{
    int a = 1;
    int b = -1;
    a是正数,原码反码补码相同
    //00000000000000000000000000000001
    //b是负数,原码反码补码需要相互转化
    //10000000000000000000000000000001--原码
    //11111111111111111111111111111110--反码
    //11111111111111111111111111111111--补码
    


    //假设正数负数都使用原码
    //00000000000000000000000000000001  --a的原码
    //10000000000000000000000000000001  --b的原码
    //10000000000000000000000000000010  相加后的结果-->  -2???
    // 
    //11111111111111111111111111111111  --b的补码
    //00000000000000000000000000000001  --a的原码
    //00000000000000000000000000000000  --相加后的结果为0

    return 0;
}

通过上面的正反对比就可以知道为什么在内存中存储的是补码

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。

3.大小端字节序的判断

首先,什么是大小端?

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。

如图所示,更加清晰

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

那么为什么要有大小端之分呢? 简单来说,当我们的数据大于一个字节的时候,就会涉及到多个字节的顺序安排问题,由此有了大小端存储的方式。 可以通过调试时的内存窗口来查看大小端,大小端存储取决于编译器的实现方式。

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原始发表:2022-10-19,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 1.数据类型的介绍
  • 2.整型在内存中的存储方式
  • 3.大小端字节序的判断
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