溫馨提示×
您好，登錄后才能下訂單哦！
點擊 登錄注冊 即表示同意《億速云用戶服務條款》
您好，登錄后才能下訂單哦！
這篇文章主要講解了“C語言整形數據存儲實例分析”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“C語言整形數據存儲實例分析”吧！
C語言中存在著數據類型，我們或多或少都見到過。
char //字符數據類型 - 1個字節
short //短整型 - 2個字節
int //整形 - 4個字節
long //長整型 - 4/8個字節
long long //更長的整形 - 8個字節
float //單精度浮點數 - 4個字節
double //雙精度浮點數 - 8個字節
小思考：C語言有沒有字符串類型？
C語言有字符串，表示為"字符串內容"的形式，但不存在字符串類型。
類型存在的意義是什么？
使用這個類型開辟內存空間的大小(大小決定使用范圍)。
如何看待內存空間的視角(例如指針解引用和指針運算)。
整形
char
unsigned char
signed char
//雖然是字符類型，但是字符類型存儲的時候，存儲的字符的ascii碼值，ascii碼值是整數
short
unsigned short [int]
signed short [int]
int
unsigned int
signed int
long
unsigned long [int]
signed long [int]
unsigned 和 signed
unsigned：無符號，只有正數的數據可以存放在無符號的變量中。
signed：有符號，有正負的數據可以存放在有符號的變量中。
Tips：
對于short，int，long，long long數據在進行定義時，默認都為signed。而對于char類型則不確定，C語言標準沒有規定char是否有符號，取決于編譯器，所以char實際上可以歸為3類，char(不確定)，signed char(有符號)，unsigned char(無符號)。在vs2022中，char默認為signed char。
浮點型
float//單精度浮點數 - 4個字節
double//雙精度浮點數 - 8個字節
構造類型
//例：int arr[10]
數組類型 int [10]
//數組只要個數和元素類型發生變化，類型都會發生變化
結構體類型 struct
枚舉類型 enum
聯合類型 union
指針類型
int *pi;//整形指針
char *pc;//字符指針
float* pf;//單精度浮點數指針
void* pv;//空類型指針
空類型
void 表示空類型（無類型）
通常應用于函數的返回類型、函數的參數、指針類型。
例：
void test1()//無返回值
{}
void test2(void)//函數接收參數，參數部分加void
{}
int main()
{
void* p = NULL;
//void*可以存放任何類型的指針
int a = 10;
void* p1 = &a;//沒問題
p1++;//err，不知道類型，無法決定跳過幾個字節
*p1;//err，不知道類型，無法決定解引用的權限
//一般用來臨時存放地址，用的時候拿走或者強轉使用
return 0;
}一個整形變量的創建需要再內存中開辟四個字節，那整形在內存中是如何存儲的？
比如：
int a = 10;
int b = -10;
在了解整形在內存中如何存儲之前我們需要了解以下概念：
計算機中的整數有三種2進制表示方法，即原碼、反碼、補碼。
三種表示方法均有符號位和數值位兩部分，二進制序列的第一位為符號位，其他均為數值位，符號位數值位均由0，1組成。
原碼：
直接將數值按照正負的形式翻譯成二進制就可以。
反碼：
原碼的符號位不便，其他位依次按位取反就可以得到。
補碼：
反碼 + 1得到補碼。
注意：
正整數的原碼、反碼、補碼都相同。
負整數的三種表示方式各不相同，需要通過計算得到。
樣例：
int a = 10;//整形值 //0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 a的原、反、補 //轉化為16進制：0X0000000a int b = -10;//整形值 //1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 b的原碼 //1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 b的反碼 //1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 b的補碼 //轉化為16進制：0Xfffffff6
那么對于整形而言，在內存中存儲的是什么呢？
讓我們啟動調試，查看內存:
我們可以看到對于a和b分別存儲的是補碼，這是為什么？
在計算機系統中，數值一律用補碼來表示和存儲。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（CPU只有加法器）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。
舉個簡單的例子，例如計算機在計算a - b的時候，會轉化成a + (-b)的形式進行計算，而這時使用原碼來進行計算，是無法計算出結果的，但使用補碼就可以計算出結果。
但是對于數據在內存中存儲的方式很奇怪，它是倒著存儲的，這是為什么？讓我們了解一下大小端。
什么是大端小端：
大端字節序存儲：把一個數據低位字節處的數據存放在高地址處，把高位字節處的數據放在低地址處
小端字節序存儲：把一個數據低位字節處的數據存放在低地址處，把高位字節處的數據放在高地址處。
例如：
0x11223344
為什么會有大端和小端：
為什么會有大小端模式之分呢？這是因為在計算機系統中，我們是以字節為單位的，每個地址單元都對應著一個字節，一個字節為8 bit。但是在C語言中除了8 bit的char之外，還有16 bit的short型，32 bit的long型（要看具體的編譯器），另外，對于位數大于8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個字節，那么必然存在著一個如何將多個字節安排的問題。因此就導致了大端存儲模式和小端存儲模式。
例如：一個16bit 的short 型x ，在內存中的地址為0x0010 ， x 的值為0x1122 ，那么0x11 為高字節， 0x22 為低字節。對于大端模式，就將0x11 放在低地址中，即0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即0x0011 中。小端模式，剛好相反。我們常用的X86 結構是小端模式，而KEIL C51 則為大端模式。很多的ARM，DSP都為小端模式。有些ARM處理器還可以由硬件來選擇是大端模式還是小端模式。
其實數據在內存中無論是大小端存儲或者亂序存儲都可以，大小端字節序存儲也是為了讓存儲方式變得更簡單，如果亂序存儲的話在還原數據時會更加復雜。
注：大小端存儲時以字節為單元，16進制的兩位為一個字節，為一個單元，按照大小端存儲規律存儲，并不會將16進制的每一位都倒過來存儲。例如0x123456按照小端存儲就為56 34 12 00，而不是65 43 21 00。
所以說大小端字節序存儲，就是以字節為單位的存儲順序。
一道筆試題
請簡述大端字節序和小端字節序的概念，設計一個小程序來判斷當前機器的字節序。
思路：數據在內存中是通過補碼的形式儲存的，判斷大端還是小端，例如數字1，我們只需要觀察它的第一個字節為0或1，就可以判斷字節序。而數據類型決定了指針解引用時看待內存的視角，所以我們可以用char*指針來對元素第一個字節的內容進行解引用。
int check_sys()
{
int a = 1;
//二進制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//十六進制：0x00000001
char* p = (char*)&a;//char*指針解引用為一個字節
if (*p == 1)
return 1;
else
return 0;
}
//簡化
//int check_sys()
//{
// int a = 1;
// return *(char*)&a;//1的大端或小端存儲，第一位為00或者01，取出的值正好和main函數中接收的值相同，直接返回
//}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret = 1)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
}char在內存中存儲的是字符的Ascii碼值，所以也歸于整形。但是它的取值范圍和整形不同。
char類型變量的大小為1個byte，也就是8個bit位，對于char類型，我們分signed和unsigned兩塊進行講解。
signed：
signed為有符號字符類型，二進制序列的第一位為符號位，其他位為數據位，取值范圍為-128 ~ 127.
unsigned：
unsigned為無符號字符類型，二進制序列全為數據位，取值范圍為0 ~ 255.
圖例：
下列程序的輸出結果是什么？
int main()
{
char a = -1;
//整形提升
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//截斷：1111 1111
//整形提升
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 - 補碼
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 - 原碼
//-1
signed char b = -1;
//求解過程和a相同
unsigned char c = -1;
//截斷：1111 1111
//無符號字符，整形提升，高位補0
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 - 補碼==原碼
//截斷：1111 1111
printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);//-1,-1,255
//當打印a,b,c時，要整形提升
return 0;
}運行結果：
下列程序的輸出結果是什么？
int main()
{
char a = -128;
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1111
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000
//截斷：1000 0000
//%u - 指的是打印無符號整數
//整形提升
//有符號字符，補符號位
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000 - 要打印原碼，而這是無符號數，所以這個就是原碼
printf("%u\n", a);//4294967168
return 0;
}運行結果：
下列程序的輸出結果是什么？
int main()
{
char a = 128;
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1111
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000
//截斷1000 0000
//整形提升
//有符號字符，補符號位
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000 - 原碼
printf("%u\n", a);//?
return 0;
}運行結果：
下列程序的輸出結果是什么？
int main()
{
int i = -20;
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 - 原碼
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1011 - 反碼
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1100 - 補碼
unsigned int j = 10;
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 - 補碼
printf("%d\n", i + j);//-10
//i + j
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 - 補碼
//打印有符號整形，轉化成原碼
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 - 原碼
return 0;
}運行結果：
下列程序的輸出結果是什么？
int main()
{
unsigned int i;//恒大于0
for (i = 9; i >= 0; i--)//死循環
{
printf("%u\n", i);
//9 ~ 0 ~ 超大的值：-1的補碼組成的循環
//-1的補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//放到無符號整數中，將-1的補碼直接當做原碼輸出
//得到超大的值
Sleep(1000);//程序停止一秒
}
return 0;
}運行結果：
下列程序的輸出結果是什么？
int main()
{
char a[1000];
int i;
for (i = 0; i < 1000; i++)
{
a[i] = -1 - i;
//char取值范圍-128 ~ 127
//當a[i]的值小于-128時，會轉化成127并大于0的值，當a[i]=0時，
//'\0'的ascii碼值為0，當strlen進行計算時，計算第一個'\0'前的字符個數
//數組中元素：-1 , -2 , ... ,-128 , 127, ..., 1, 0...
}
printf("%d", strlen(a));
//求'\0'前字符的個數
//'\0'的ascii碼值為0
}圖解：
運行結果：
下列程序的輸出結果是什么？
unsigned char i = 0;//0 ~ 255
int main()
{
int i = 0;
//0 ~ 255為區間，循環進行這個區間，打印hello world
for (i = 0; i <= 255; i++)//死循環
{
printf("hello worrld\n");
}
}運行結果：
感謝各位的閱讀，以上就是“C語言整形數據存儲實例分析”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對C語言整形數據存儲實例分析這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！
免責聲明：本站發布的內容（圖片、視頻和文字）以原創、轉載和分享為主，文章觀點不代表本網站立場，如果涉及侵權請聯系站長郵箱：is@yisu.com進行舉報，并提供相關證據，一經查實，將立刻刪除涉嫌侵權內容。
