数据在内存中的存储【上篇】

• 算法结构

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文章目录

  • ⚙️1.数据类型的详细介绍
    • 🔩1.1.类型的基本归类
  • ⚙️2.整型在内存中的存储
    • 🔩2.1.原码、反码、补码
    • 🔩2.2.大小端的介绍

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⚙️1.数据类型的详细介绍

🥳基本的内置类型 ：

💡char ———- 字符数据类型 —– 1 byte（8 bit）

💡short ——— 短整型 ————– 2 byte（16 bit）

💡 int ————- 整型 —————- 4 byte（32 bit）

💡long ———- 长整型 ————– 4/8 byte（32/64 bit）

💡long long —- 更长的整型 ——- 8 byte（64 bit）

💡 float ———- 单精度浮点型 —- 4 byte（32 bit）

💡double ——- 双精度浮点型 —- 8 byte（64 bit）

🔩1.1.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]

🔴字符存储和表示的时候本质上使用的是 ASCII 值，ASCII 值是整数，所以字符类型也归类到整型家族里

🔴 signed ：有符号型 (可表示正数也可表示负数）； unsigned ：无符号型 （只能表示正数）

🔴char 是不是 signed char 是取决于编译器的 （一般编译器下，char 就是 signed char）如果要写无符号型就必须使用 unsigned char

⚙️2.整型在内存中的存储

🥰 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

🔴 内存中存储的都是二进制数据

🔩2.1.原码、反码、补码

📍计算机中的整数有三种二进制表示方法：原码、反码、补码

📍三种表示方法均有符号位和数值位两部分组成，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”

📍正数的原码、反码、补码都相同，负数则需要计算

🙌原码：把一个数按照正负直接翻译成二进制就是原码

比如5： 00000000000000000000000000000101

比如-5：10000000000000000000000000000101

最高的一位表示符号位，0表示正数，1表示负数

🙌反码：原码的符号位不变，其他位按位取反就是反码

-5 : 11111111111111111111111111111010

🙌补码：反码＋1

-5 : 11111111111111111111111111111011

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👇我们来看一下数据在存储和运行使用的时候，存的到底是什么码的二进制👇

👇因为正整数的原码、反码、补码都相同，所以我们要用负数来观察👇

int main()
{
	int a = -10;
	//00000000000000000000000000001010 -- 原码
	//11111111111111111111111111110101 -- 反码
	//11111111111111111111111111110110 -- 补码
	return 0;
}

我们进入调试，看一下内存👇

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为了方便展示，内存中显示的是十六进制，实际上存的是二进制，由上图通过调试可以看出：数据存放内存中其实存放的是补码

🙌那么为什么呢？

📍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

🔩2.2.大小端的介绍

🥳数据的存储有哪些方式呢？

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🥰数据的存储可以有很多种方式，可以是没有规律的，但是由于存进去之后用的时候还要拿出来，没有规律的存储就很麻烦，所以最后只保留了前两种存储方式，分别为：大端字节序存储和小端字节序存储

📀大端字节序存储：把一个数据的低位字节的数据，存放在高地址处，把高位字节的数据，存放在低地址处

📀大端字节序存储：把一个数据的低位字节的数据，存放在低地址处，把高位字节的数据，存放在高地址处

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通过调试可以看到，当前机器上数据的存储方式是以小端字节序存储

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，ox22放在高地址中，即0x0011 中。小端模式，网好相反。我们常用的x86结构是小端模式，而 KETL 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。

👇来看一道笔试题👇

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

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看代码👇

//如果大端返回0
//如果小端返回1
int check_sys()
{
	int a = 1;
	char* p = (char*)&a; //因为要拿第一个字节，所以要强制类型转换
	if (*p == 1)
		return 1;
	else
		return 0;
}
int main()
{
	if (check_sys() == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");

	return 0;
}

还可以简化一下👇

int check_sys()
{
	int a = 1;
	return *(char*)&a;
}
int main()
{
	if (check_sys() == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");

	return 0;
}

总结🥰

以上就是 数据在内存中的存储上篇 内容啦🥳🥳🥳🥳

本文章所在【C语言知识篇】专栏，感兴趣的烙铁可以订阅本专栏哦🥳🥳🥳

欲知后事如何，请听下篇分解喽💕💕💕

小的会继续学习，继续努力带来更好的作品😊😊😊

创作写文不易，还多请各位大佬uu们多多支持哦🥰🥰🥰

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