數據在內存中的存儲

BicycleWarrior 發布于2021-09-28 09:36 / 1882人閱讀

摘要：文章目錄一數據類型二整型在內存中的存儲原碼反碼補碼大小端三例題練習一數據類型在語言中有整型浮點型構造類型指針類型等。正數的原反補碼都相同對于整形來說數據在內存中存放的都是補碼。

文章目錄

一、數據類型

在c語言中有整型、浮點型、構造類型、指針類型等。

而類型的意義在于：

使用不同的類型決定了開辟空間的大小
決定了如何使用內存空間

二、整型在內存中的存儲

知道了一個變量的類型，就知道可以開辟的空間的大小。
那例如int型具體是如何在內存中進行存儲的呢？
需要了解下面的概念：

1.原碼、反碼、補碼

計算機中的有符號數有三種表示方法，即原碼、反碼和補碼。
三種表示方法均有符號位和數值位兩部分，符號位都是用0表示“正”，用1表示“負”，而數值位
三種表示方法各不相同。

原碼
直接將二進制按照正負數的形式翻譯成二進制就可以。

反碼
將原碼的符號位不變，其他位依次按位取反就可以得到了。

補碼
反碼+1就得到補碼。

正數的原、反、補碼都相同
對于整形來說：數據在內存中存放的都是補碼。
原因在于，使用補碼，可以將符號位和數值域統一處理；同時，加法和減法也可以統一處理。此外，補碼與原碼相互轉換，其運算過程是相同的，不需要額外的硬件電路。

看看在內存中的存儲：
按照推理，a的補碼應該是0000 0014，b的補碼應該是ffff fff6
而在內存中所存儲的形式有點不一樣，這可能就得了解大小端的概念了

2.大小端

大端（存儲）模式，是指數據的低位保存在內存的高地址中，而數據的高位，保存在內存的低地址中；
小端（存儲）模式，是指數據的低位保存在內存的低地址中，而數據的高位,，保存在內存的高地址中。

從圖中可以看出這臺電腦是小端存儲的，因為它數值的低權值位存儲在低地址處。

三、例題練習

//輸出什么？#include int main(){    char a= -1;    signed char b=-1;    unsigned char c=-1;    printf("a=%d,b=%d,c=%d/n",a,b,c);    return 0; }

結果：

解析：

首先-1是整型常量，在32位下的補碼是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 ，在存入char型變量時發生截斷，所以在內存中存入a b c的數據都是1111 1111,是一樣的，這是因為數據的存入和目標變量沒有關系，目標變量只提供存儲空間。
printf也是函數，傳參就要發生值拷貝，就需要用到CPU，也同樣就會發生隱式轉換。
a和b都是有符號字符型，發生整型提升時補上對應的符號位，即1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，還是-1的補碼，按照%d的有符號整數進行打印時，就是-1。
c變量是無符號字符型，在進行整型提升時默認補0，也就是0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111,按照%d進行打印后是255

#include int main(){    char a = -128;    printf("%u/n",a);    return 0; }

結果：

分析：

#include int main(){    char a = 128;    printf("%u/n",a);    return 0; }

結果：
和上一題一樣，因為128和-128發生截斷后在a里存的數據是一樣的

    int i = -20;    unsigned int j = 10;    printf("%d/n", i + j);

結果：

分析：

因為并沒有對兩個變量的數據進行修改，想加過后按照%d的結果就是兩個數直接相加的結果

    unsigned int i;    for (i = 9;i >= 0;i--)    {        printf("%u/n", i);    }

結果：
死循環，從9->0->255->0->255,因為無符號數始終大等于0

int main(){    char a[1000];    int i;    for(i=0; i<1000; i++)   {        a[i] = -1-i;   }    printf("%d",strlen(a));    return 0; }

結果:

分析:

#include unsigned char i = 0;int main(){    for(i = 0;i<=255;i++)   {        printf("hello world/n");   }    return 0; }

結果:
死循環,i 的值從0->255一直循環

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