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C語言中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

LeanCloud / 2677人閱讀

摘要：這里強(qiáng)調(diào)一下，之前講過一個(gè)操作符按位取反操作符，區(qū)別一下他倆，按位取反操作符是針對(duì)二進(jìn)制數(shù)每一位全部都取反，包括符號(hào)位。

傳統(tǒng)藝能?

小編是大一菜鳥不贅述，歡迎大佬指點(diǎn)江山（QQ：1319365055）
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過渡區(qū)?

現(xiàn)在是北京時(shí)間15:30，剛剛被一道簡(jiǎn)單的題折磨了半個(gè)下午，問題出在答案的輸出上，猶如困獸，心里面很惱火，覺得自己好菜好菜。天上沒下雨，但心情是灰色的（逐漸網(wǎng)抑云）

正片開始?

數(shù)據(jù)類型 ?

1.基本內(nèi)置類型：byte,int ,char, float, double

2.構(gòu)造數(shù)據(jù)類型：
數(shù)組類型；
結(jié)構(gòu)體類型：struct
共用體（聯(lián)合類型）：union
枚舉類型：enum

3.指針類型 ：int* p,char* p,float* p,void* p

4.空類型 ： void(無類型)，通常用于函數(shù)的返回類型，函數(shù)參數(shù)與指針類型。

構(gòu)造類型又叫自定義類型，在各自參數(shù)或者元素類型發(fā)生變化就會(huì)讓他徹頭徹尾的改變；而基本數(shù)據(jù)類型的特點(diǎn)就是不可以再分解為其他類型，基本類型就是自我說明，關(guān)于他們的作用就不一一贅述了。

內(nèi)存窗口?

那首先要在調(diào)試欄打開內(nèi)存窗口，并搞清楚怎么觀察內(nèi)存，這是必要的工具
1.地址欄

2.內(nèi)容

這些密密麻麻的就是內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，看到這里你可能就會(huì)疑惑，不是說內(nèi)存里存的都是二進(jìn)制數(shù)嗎，這些是什么鬼？是的，沒有錯(cuò)，但是內(nèi)存窗口展示內(nèi)容有限，在有限的范圍內(nèi)，他只能選擇以 16 進(jìn)制的形式展示出來，僅僅是展示而已。
3.文本

這個(gè)更是人不人鬼不鬼的其實(shí)是他根據(jù)內(nèi)存的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的以文本的格式輸出其可能的內(nèi)容，無價(jià)值簡(jiǎn)直就是意義不明。

整型的存儲(chǔ)?

不論我們?cè)趯懘a時(shí)創(chuàng)建了個(gè)什么東西，他不會(huì)居于虛空，存在載體就會(huì)占用內(nèi)存，而空間的大小是根據(jù)我們創(chuàng)建的數(shù)據(jù)的類型而決定的，我們要回到問題最本質(zhì)的源頭，在開辟的內(nèi)存中到底如何去存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？我們不廢話直接創(chuàng)建倆個(gè)變量看看便知

int main(){int a = 5;int b = -5;return 0;}

內(nèi)存窗口打開我們可以取地址查找 a，b 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)情況：


這里是不是感覺很奇怪，二者為何差異這么大？要搞清楚我們就要繼續(xù)深入研究。

原碼，反碼，補(bǔ)碼?

說整數(shù)的二進(jìn)制有三種表示方法：原碼，反碼，補(bǔ)碼。

整數(shù)分為正數(shù)和負(fù)數(shù)，正負(fù)數(shù)的區(qū)別就在于他們二進(jìn)制32位數(shù)的最高位的 0和1代表著符號(hào)位，0為正，1為負(fù)，其余才是有效位。

正數(shù)的原反補(bǔ)三碼合一，和他本身是一樣的。但是負(fù)數(shù)就花哨了，負(fù)數(shù)原碼是按照一個(gè)數(shù)的正，負(fù)直接寫出來的二進(jìn)制就是原碼。反碼在原碼基礎(chǔ)上，除開符號(hào)位進(jìn)行取反得到。這里強(qiáng)調(diào)一下，之前講過一個(gè)操作符：~（按位取反操作符），區(qū)別一下他倆，按位取反操作符是針對(duì)二進(jìn)制數(shù)每一位全部都取反，包括符號(hào)位。補(bǔ)碼則是反碼的基礎(chǔ)上+1得到，比如 -7 這個(gè)數(shù)的原反補(bǔ)分別為：

10000000 00000000 00000000 00000111 （原）
111111111 111111111 111111111 111111000（反）
111111111 111111111 111111111 111111001（補(bǔ)）

b 的 -5 就是 00000000 00000000 00000000 00000101以補(bǔ)碼 11111111 11111111 11111111 11111011 每四個(gè)字節(jié)為一位化成16 進(jìn)制就是 0xfffffff3。

補(bǔ)碼的意義?

既然內(nèi)存中中存儲(chǔ)的是二進(jìn)制的補(bǔ)碼，我們現(xiàn)在不談現(xiàn)象談本質(zhì)，為什么偏偏要是補(bǔ)碼呢？
我們要明白一件事就是計(jì)算機(jī)算減法是相對(duì)不容易的，因?yàn)镃PU里面沒有減法器，只有加法器，要算 1-1 時(shí)只能算作 1+（-1）。計(jì)算機(jī)用二進(jìn)制去計(jì)算時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用原碼或者反碼去計(jì)算根本行不通，只有補(bǔ)碼才可以實(shí)現(xiàn)。

由此看來，補(bǔ)碼的地位是絕對(duì)的老大哥，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)值一律用補(bǔ)碼來存儲(chǔ)，主要原因是：
1.統(tǒng)一了零的編碼
2.將符號(hào)位和其它位統(tǒng)一處理
3.將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算
4.兩個(gè)用補(bǔ)碼表示的數(shù)相加時(shí)，如果最高位(符號(hào)位)有進(jìn)位，則進(jìn)位被舍棄

由這里看，加法和減法可以統(tǒng)一起來處理，此外補(bǔ)碼和原碼相互轉(zhuǎn)換時(shí)，其運(yùn)算過程是相同的，不需要額外的硬件電路。

大小端模式

我昨天的博客專門講了大小端存儲(chǔ)模式專題，其實(shí)大小端的檢驗(yàn)也可以用今天的知識(shí)來解決：

# includeint check_s(){	int i = 1;	return (*(char*)&i);}int main(){	int ret = 0;	ret = check_s();	if (ret == 1)	{		printf("小端/n");	}	else	{		printf("大端/n");	}	return 0;

其結(jié)果：

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