本文重點如下：
在之前我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的內(nèi)置類型以及所占空間大小，具體如下：
重慶分公司
重慶分公司
char //字符數(shù)據(jù)類型，占1個字節(jié)
short //短整型，占2個字節(jié)
int //整形，占4個字節(jié)
long //長整型，規(guī)定大于等于int的大小
long long //更長的整形，占8個字節(jié)
float //單精度浮點數(shù)，占4個字節(jié)
double //雙精度浮點數(shù)，占8個字節(jié)類型的意義：
1.1 類型的基本歸類
- 使用這個類型開辟內(nèi)存空間的大小（大小決定了使用范圍）；
- 如何看待內(nèi)存空間的視角
整形有以下幾類：
char
unsigned char
signed char //對于char類型來說，signed char != char,這點需要額外注意一下
short
unsigned short [int]
signed short [int]=short
int
unsigned int
signed int=int
long
unsigned long [int]
signed long [int]=long注意：
1.數(shù)值可以分為正數(shù)和負(fù)數(shù)；
2.對于有些數(shù)值，只有正數(shù)，沒有負(fù)數(shù)（身高）；
3.對于有些數(shù)值，有正數(shù)也有負(fù)數(shù)（溫度）
浮點數(shù)類型：
float
double構(gòu)造類型（自定義類型）：
數(shù)組類型
結(jié)構(gòu)體類型 struct
枚舉類型 enum
聯(lián)合類型 union
指針類型：
int *pi;
char *pc;
float* pf;
void* pv;空類型：
void 表示空類型（無類型）
通常應(yīng)用于函數(shù)的返回類型、函數(shù)的參數(shù)、指針類型
void test() //函數(shù)的返回類型為空
{}
void test2(void)//函數(shù)的參數(shù)為空
{}
int main()
{void* p = NULL;//指針指向的類型為空
int n = 10;
void* p = &n; //任何類型的都可以存放到void*下，但是不能使用，只能存放
//p++; //error
//*p; //error
return 0;
}計算機中的整數(shù)有三種2進制表示方法，即原碼、反碼和補碼。
三種表示方法均有符號位和數(shù)值位兩部分，符號位都是用0表示“正”，用1表示“負(fù)”，而數(shù)值位正數(shù)的原、反、補碼都相同。
int a = 20;
//4byte = 32bit
//00000000000000000000000000010100 //原碼
//00000000000000000000000000010100 //反碼
//00000000000000000000000000010100 //補碼負(fù)整數(shù)的三種表示方法各不相同：
原碼
直接將數(shù)值按照正負(fù)數(shù)的形式翻譯成二進制就可以得到原碼
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反碼。
補碼
反碼+1就得到補碼。
int b = -10;
//10000000000000000000000000001010 - 原碼
//11111111111111111111111111110101 - 反碼
//11111111111111111111111111110110 - 補碼
//ff ff ff f6對于整形來說：數(shù)據(jù)存放內(nèi)存中其實存放的是補碼。
原因如下：
在計算機系統(tǒng)中，數(shù)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(shù)值域統(tǒng)一處理；
同時，加法和減法也可以統(tǒng)一處理（CPU只有加法器）此外，補碼與原碼相互轉(zhuǎn)換，其運算過程是相同的，不需要額外的硬件電路。
原補碼轉(zhuǎn)換：
2.2 大小端介紹原碼到補碼的變換：取反加一
補碼到原碼的變換：
1.減一，再取反
2.補碼取反，在加一
在上述的b，在內(nèi)存中存儲的方式怎么跟我們寫出的順序不一致呢？這就是我們接下來要講的大小端問題！
什么大端小端：
大端（存儲）模式，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的高位，保存在內(nèi)存的低地址中；
小端（存儲）模式，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的高位,，保存在內(nèi)存的高地址中。
一個數(shù)值超過一個字節(jié)存儲到內(nèi)存中，就會有存儲的順序問題,
在我們的電腦環(huán)境下測出的如下：
可以看出我們的電腦為小端存儲方式。
這里有一道筆試題，內(nèi)容如下：
請簡述大端字節(jié)序和小端字節(jié)序的概念，設(shè)計一個小程序來判斷當(dāng)前機器的字節(jié)序。
思路：
對于存儲在內(nèi)存中的數(shù)值，我們之前已經(jīng)給出了大小端的介紹，判斷在內(nèi)存中開辟的空間中的首字節(jié)地址我們即可判斷機器是大端存儲還是小端存儲。
int check_sys()
{int i = 1;
return (*(char*)&i);
}
int main()
{int ret = check_sys();
if (ret == 1)
{printf("小端\n");
}
else
{printf("大端\n");
}
return 0;
}例題如下：
//輸出什么？
#includeint main()
{char a= -1;
signed char b=-1;
unsigned char c=-1;
printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
return 0;
} 思路：
首先我們還是用相應(yīng)的原返補碼表示出給出的數(shù)值，對于a和b來說，因為char在內(nèi)存中都是占用一個字節(jié)，因此對表示出來的數(shù)字進行截斷操作，取出相應(yīng)的位數(shù)，及表示。而對于c而言，因為為unsigned char類型，因此第一位數(shù)字不再表示符號位，就是單純的數(shù)字，最后表示出來即可。
int main()
{char a = -1; //-1截斷后存儲到a中
//10000000000000000000000000000001 -1的原碼
//11111111111111111111111111111110 -1的反碼
//11111111111111111111111111111111 -1的補碼
//11111111 - a
signed char b = -1;
//11111111111111111111111111111111 -1的補碼
//11111111 - b
//
unsigned char c = -1;
//11111111111111111111111111111111 -1的補碼
//11111111 - c
//
printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);
//-1 -1
//11111111111111111111111111111111
//11111111111111111111111111111110
//10000000000000000000000000000001
//11111111
//00000000000000000000000011111111
return 0;
}
//常見的浮點數(shù)：
3.1 例子表示3.14159
1E10
浮點數(shù)家族包括： float、double、long double 類型。
浮點數(shù)表示的范圍：float.h中定義
int main()
{int n = 9;
float *pFloat = (float *)&n;
printf("n的值為：%d\n",n);
printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("num的值為：%d\n",n);
printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
return 0;
}結(jié)果如下：
從上述結(jié)果我們不難得出，浮點數(shù)在內(nèi)存中的存儲和整數(shù)并不相同，那么浮點數(shù)在內(nèi)存中如何的呢?
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE（電氣和電子工程協(xié)會） 754，任意一個二進制浮點數(shù)V可以表示成下面的形式：
(-1)^S * M * 2^E
(-1)^S表示符號位，當(dāng)S=0，V為正數(shù)；當(dāng)S=1，V為負(fù)數(shù)。
M表示有效數(shù)字，大于等于1，小于2。
2^E表示指數(shù)位。
IEEE 754規(guī)定：
對于32位的浮點數(shù)，最高的1位是符號位s，接著的8位是指數(shù)E，剩下的23位為有效數(shù)字M。
對于64位的浮點數(shù)，最高的1位是符號位S，接著的11位是指數(shù)E，剩下的52位為有效數(shù)字M。
IEEE 754對有效數(shù)字M和指數(shù)E，還有一些特別規(guī)定:
前面說過，1≤M<2，也就是說，M可以寫成1.xxxxxx的形式，其中xxxxxx表示小數(shù)部分。
IEEE 754規(guī)定，在計算機內(nèi)部保存M時，默認(rèn)這個數(shù)的第一位總是1，因此可以被舍去，只保存后面的
xxxxxx部分。比如保存1.01的時候，只保存01，等到讀取的時候，再把第一位的1加上去。這樣做的目的，是節(jié)省1位有效數(shù)字。以32位浮點數(shù)為例，留給M只有23位，將第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效數(shù)字。
至于指數(shù)E，情況就比較復(fù)雜。
首先，E為一個無符號整數(shù)（unsigned int）
這意味著，如果E為8位，它的取值范圍為0255；如果E為11位，它的取值范圍為02047。但是，我們知道，科學(xué)計數(shù)法中的E是可以出現(xiàn)負(fù)數(shù)的，所以IEEE 754規(guī)定，存入內(nèi)存時E的真實值必須再加上一個中間數(shù)，對于8位的E，這個中間數(shù)是127；對于11位的E，這個中間數(shù)是1023。比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮點數(shù)時，必須保存成10+127=137，即10001001。
舉例如下：
int main()
{float f = 5.5f;
//(-1)^0 * 1.011 * 2^2
//S = 0
//M = 1.011
//E = 2
//0100 0000 1011 00000000000000000000
//40 b0 00 00
//
return 0;
}
思路：
第一步還是先進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，得到我們需要的S，M，E三個數(shù)，緊接著根據(jù)相應(yīng)的法則，對E進行加127的操作，再用二進制表示出來，在存儲M，只取小數(shù)點后面的位數(shù)缺的位數(shù)在不上0即可。認(rèn)證如下：
上述講解了如何存在內(nèi)存中，那么取出時如何呢？
指數(shù)E從內(nèi)存中取出還可以再分成三種情況：
E不全為0或不全為1：
這時，浮點數(shù)就采用下面的規(guī)則表示，即指數(shù)E的計算值減去127（或1023），得到真實值，再將有效數(shù)字M前加上第一位的1。
比如：
0.5的二進制形式為0.1，由于規(guī)定正數(shù)部分必須為1，即將小數(shù)點右移1位，則為
1.0*2^(-1)，其階碼為-1+127=126，表示為
01111110，而尾數(shù)1.0去掉整數(shù)部分為0，補齊0到23位00000000000000000000000，則其二進制表示形式為:
0 01111110 00000000000000000000000
E全為0：
這時，浮點數(shù)的指數(shù)E等于1-127（或者1-1023）即為真實值，
有效數(shù)字M不再加上第一位的1，而是還原為0.xxxxxx的小數(shù)。這樣做是為了表示±0，以及接近于0的很小的數(shù)字。
E全為1：
這時，如果有效數(shù)字M全為0，表示±無窮大（正負(fù)取決于符號位s）
講到這里關(guān)于浮點數(shù)的表示規(guī)則就已經(jīng)講解的差不多了。
解釋前面的題目：
為什么0x00000009還原成浮點數(shù)，就成了0.000000？首先，將0x00000009拆分，得到第一位符號位s=0，后面8位的指數(shù)E=00000000，最后23位的有效數(shù)字M=000 0000 0000 0000 0000 1001。
9->0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
由于指數(shù)E全為0，所以符合上一節(jié)的第二種情況。因此，浮點數(shù)V就寫成：
V=(-1)^0 × 0.00000000000000000001001×2^(-126)=1.001 ×2^(-146)
顯然，V是一個很小的接近于0的正數(shù)，所以用十進制小數(shù)表示就是0.000000
再看例題的第二部分。
請問浮點數(shù)9.0，如何用二進制表示？還原成十進制又是多少？
首先，浮點數(shù)9.0等于二進制的1001.0，即1.001×2^3
9.0 ->1001.0 ->(-1)^0 1.0012^3
s=0, M=1.001,E=3+127=130,即10000010
所以，寫成二進制形式，應(yīng)該是s+E+M，即:
0 10000010 001 0000 0000 0000 0000 0000
這個32位的二進制數(shù)，還原成十進制，正是 1091567616 。
以上就是本文的全部內(nèi)容，如果對大家學(xué)習(xí)有幫助，還請大家多支持支持！
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