【C语言】C语言成长之路之数据在内存中的存储ヽ(ﾟ▽ﾟ)ノ-创新互联

❤️前言

好久不见大家，今天是新的一年的开端，小狮子在这里向大家问好，也希望大家在新的一年里能够开开心心，万事如意！

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今天为大家带来的是一篇关于数据在内存中存储的博客，希望大家能够喜欢，温故知新，每天都有所收获😋

数据类型的一些基本介绍 整数类型

char 类型：
unsigned char
signed char

int 类型：
unsigned int
signed int

unsigned short int
signed short int
unsigned long int
signed long int

short和long 是用于修饰int 类型的前缀，因此也归到int中。

浮点数类型

单精度浮点型：float
双精度浮点型：double

构造类型

各种数组类型 （元素类型 数组名[ ]）
结构体类型 struct
枚举类型 enum
联合体类型 union

指针类型

int*
char*
float*
......
指针类型也就是其他类型的变量与* 组合产生的类型，用于区分解引用时的访问权限大小和变化时的幅度大小。

这里要特别拎出来的是void* 所表示的空指针类型，它能保存地址的值，但是却不能直接解引用，这是因为系统无法知道该读取多少字节的空间，由此我们经常将它与 强制类型转换 (类型) 配合使用。

（📖传送门）如果大家想要仔细地了解指针类型的相关知识，可以看看我之前写的博客：

【C语言】C语言成长之路之万字长篇进阶指针——C指针的提升与总结，指针就该这样学|•‘-‘•) ✧_MO_lion的博客

空类型

void 表示空类型（无类型）
它通常被应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。

整型在内存中的存储 原码、反码、补码

计算机中的整数有三种二进制表示方法，即原码、反码和补码。

我们知道，只要是整数在内存中以二进制补码形式存储，那么我们现在来复习一遍原码、反码、补码的相关知识。

原码：原码由需要表达的数字直接转化为二进制数字，若该数字为有符号数则第一个位为符号位，
其中 ，符号位为1 代表负数、0代表正数。
反码：由原码的符号位不变，其他位按位取反取得
补码：反码加一得到

对于正数，原反补码都相同；对于负数，原码补码需要运用转换规则进行转换。原码补码之间的转换可以直接由其中一者的二进制位符号位不变，其他位按位取反后加一得到。

大小端字节序

大端字节序存储：将数据的较低位数保存在内存的高地址内存中，而数据的较高位数，则保存在内存的低地址内存中。

小端字节序存储：与大端字节序存储相反，将数据的较低位保存在内存的低地址内存中，而数据的较高位数，则保存在内存的高地址内存中。

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 型变量 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。

浮点型数在内存中的存储 引例

#includeint main()
{
    int n = 9;
    float* pFloat = (float*)&n;
    printf("n的值为：%d\n", n);//1
    printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//2

    *pFloat = 9.0;//用浮点数指针将浮点数9.0赋值给那一段内存空间
    printf("num的值为：%d\n", n);//3
    printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//4
    return 0;
}

让我们一起看看这段代码的输出结果：

怎么样？这段代码的结果你想到了吗？那么我们现在继续来聊为什么会是这样的结果。

首先，我们要知道printf函数在以%d和%f打印时分别是以十进制整数和浮点数的视角来观察对应数据的。

浮点数的存储规则

接着我们应该理解浮点数在内存中是如何存储的。

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

其中，(-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。

举例来说：
十进制的5.0，写成二进制是 101.0 ，相当于 1.01×2^2 。
那么，按照上面V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。
十进制的-5.0，写成二进制是 -101.0 ，相当于 -1.01×2^2 。那么，S=1，M=1.01，E=2。
IEEE 754规定：
对于32位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。
对于 64 位的浮点数，S与单精度相同，而E和M则更大了不少，以此表达更大的精度。

其中值得一提的是，由于1

那么现在我们就可以思考前面的例题了，1 和 4 对应的输出很好理解，打印时我们都是以对应的视角去看，自然在打印时输出对应的数值9。2和3则分别是将整数9以浮点数形式打印和将内存中的浮点数9.0以整数形式打印，2：E为全0则可以看作一个趋于零的浮点数；3：前面的E中有1，则在以整数视角来打印它时表示一个很大的数。

🍀结语

作为博客的作者，小狮子我很高兴大家能看到这里，希望看到这篇文章的你在这一整天都有好的心情，看完这篇文章之后也能有所收获！😊

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