分享程序员开发的那些事...
更新时间：2022-10-04 09:25:35
1. 数据类型详细介绍：
前面我们已经学习了基本的内置类型：
以及他们所占存储空间的大小：
char:1字节 short:2字节 int、long、float均4字节 double、long long均8字节
当然还有一种数据类型，平时用到相对较少：但是可以装X ------>_Bool类型
_Bool类型是专门用来判断真假的，平时的C语言中我们用0表示假，非0表示真，如例：
#include<stdio.h> int main() { int flag = 0; if (flag) { } return 0; }
C99 中引入了布尔类型
#include<stdio.h> #include<stdbool.h> int main() { _Bool flag = true; if (flag) { printf("hehe\n"); } return 0; }
类型的意义：
1. 使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）。
2. 如何看待内存空间的视角。
整形家族：
#include<stdio.h> int main() { //int num = 10; //printf("%d\n", num); // 10 //num = -10; //printf("%d\n", num); // -10 unsigned int num = 10; printf("%d\n", num); // 10 num = -10; printf("%d\n", num); // -10 printf("%u\n", num); // return 0; }
浮点数家族：
构造类型：（也叫自定义类型）
指针类型：
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。
#include<stdio.h> void test(void) { void* p; } int main() { return 0; }
我们之前讲过一个变量的创建是要在内存中开辟空间的。空间的大小是根据不同的类型而决定的。 那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的？ 比如：
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int b = -10; return 0; }
当我们调试时：我们知道为 a 分配四个字节的空间。 那如何存储？ 下来了解下面的概念：
2.1 原码，反码，补码
整数的二进制表示有3种表示形式：原码----反码----补码
而内存存储的是二进制的补码！
整数:正数 / 负数
正数：原码反码补码相同
负数：原码：按照一个数的正，负直接写出来的二进制就是原码
反码：符号位不变，其他位按位取反
补码：反码的二进制序列+1，就是补码
符号位为0，正数，为1，负数
15：
00000000000000000000000000001111 ----->原码-反码-补码 最高位为符号位0，正数
-15:
//10000000000000000000000000001111 ----->原码
//11111111111111111111111111110000 ----->反码
//11111111111111111111111111110001 ----->补码
10
00000000000000000000000000001010 原码反码补码相同
4个二进制转化为一个16进制
0 0 0 0 0 0 0 1
-10
10000000000000000000000000001010 原码
11111111111111111111111111110101 反码
11111111111111111111111111110110 补码
4个二进制转化为一个16进制
f f f f f f f 6
为什么内存存储的是二进制的补码呢
计算机只有加法器
如 1+(-1)=0
若采用原码相加：
00000000000000000000000000000001 1的原码
10000000000000000000000000000001 -1的原码
--------------------------------- 相加
10000000000000000000000000000010 ----> -2 err
若采用补码相加：
00000000000000000000000000000001 1的补码
11111111111111111111111111111111 -1的补码
--------------------------------- 相加
100000000000000000000000000000000 ----> 0 right
原码到补码，补码到补码：
1
法一：
10000000000000000000000000000001 原码
取反
11111111111111111111111111111110 反码
加1
11111111111111111111111111111111 补码
减1
11111111111111111111111111111110 反码
取反
10000000000000000000000000000001 原码
法二：
10000000000000000000000000000001 原码
取反
11111111111111111111111111111110 反码
加1
11111111111111111111111111111111 补码
取反
10000000000000000000000000000000
加1
10000000000000000000000000000001 原码
综上所述：
原码取反+1得到补码，补码再取反+1得到原码
2.2 大小端介绍
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8bit。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。
百度2015年系统工程师笔试题：
请简述大端字节序和小端字节序的概念，设计一个小程序来判断当前机器的字节序。（10分）
法一：
#include<stdio.h> int main() { int a = 1; char* p = (char*)&a; if (*p == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; } // 小端
法二：
#include<stdio.h> int check_sys() { int a = 1; char* p = (char*)&a; //if (1 == *p) //{ // return 1; //小端 //} //else //{ // return 0; //大端 //} return*p; //优化 return *(char*)&a;//再次优化 } int main() { int ret = check_sys(); //返回1是小端，返回0是大端 if (ret == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; } // 小端
#include<stdio.h> int main() { int n = 9; float* pFloat = (float*)&n; printf("n的值为：%d\n", n); printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); *pFloat = 9.0; printf("num的值为：%d\n", n); printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); return 0; }
3.2 浮点数存储规则
num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大？ 要理解这个结果，一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。
详细解读：
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。
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，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。
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。
然后，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:
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）；
//解析前面那道题目的原因：
printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); //0.000000
00000000000000000000000000001001 ---> 9的原码反码补码
pfloat存放的是n的地址
在通过以%f的形式打印时，其认为最左边的0就是符号位，即S，后8个0就是E，最后的23位是M
E为全0，E的真实值是1-127=-126
2^-126
有效位： 0.00000000000000000001001
(-1)^0*0.00000000000000000001001*2^-126
算出来的结果只能保存6位有效数字，由于数值特别小，所以结果为0.000000
printf("num的值为：%d\n", n); //1091567616
9.0 --->十进制
1001.0 --->2进制
1.001*2^3 --->科学计数法
S=0
M=1.001
E=3
E在存进去要加上127即为130，转换成二进制即为10000010
0100 0001 0001 0000 0000 0000 0000 0000
将上述二进制位用十六进制表示为：
4 1 1 0 0 0 0 0
小端排列
01000001000100000000000000000000
因为是以%d的形式打印出来，上述二进制数是正数，换成10进制表示为1091567616
// 浮点型存储纯属练内功