1. 数据类型详细介绍
char // 字符数据类型short // 短整型int // 整型long // 长整型
long long // 更长的整型float // 单精度浮点数double // 双精度浮点数
1.1.类型的基本归类
1.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]
2.浮点数家族
float
double
3.构造类型
数组类型
结构体类型：struct
枚举类型：enum
联合类型：union
4.指针类型
int*
char*
float*
void*
值得注意的是，
void*类型的指针可以接受任何类型的指针，但其不可以解引用操作。
例如：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
char b = 'a';
void* pa = &a;
void* pb = &b;
return 0;
}
5.空类型
void
空类型通常用于函数的返回类型，函数参数，指针类型。
2. 整型在内存中的存储：原码、反码、补码
- 要理解整型如何在内存中的存储，首先我们得了解
原码，反码，补码的规则.
2.1.原码，反码和补码
我们都知道，数据在内存中是以二进制的形式存放的，实际上，在内存中数据的存放存放的是它的补码，那么，什么是补码呢？原码，反码，补码之间是怎样的联系呢？
原码直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码。反码将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。补码反码+1就得到补码。
值得注意的是：正数的原码，反码和补码相同，负数的原反补则要遵循以上的规则来转换。
例如：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 3;
`// 原码：00000000000000000000000000000011` 3
`// 反码：00000000000000000000000000000011` 3
`// 补码：00000000000000000000000000000011` 3
int b = -5;
`// 原码：10000000000000000000000000000101`
`// 反码：11111111111111111111111111111010`
`// 补码：11111111111111111111111111111011` ：`在内存中的存储`
return 0;
}
- 对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
- 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。
下面我们来看以下整型在内存当中的存储：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 3;
// 原码：00000000000000000000000000000011
// 反码：00000000000000000000000000000011
// 补码：00000000000000000000000000000011
// 00 00 00 03 （看这里）
int b = -5;
// 原码：10000000000000000000000000000101
// 反码：11111111111111111111111111111010
// 补码：11111111111111111111111111111011 ：在内存中的存储
// ff ff ff fb （看这里）
return 0;
}
这里内存当中实际上是以整型的补码的十六进制形式存储的，将其转化为二进制形式的确与其补码相同。
3. 大小端字节序介绍及判断
- 看上面整型在内存中的存储可以发现，十六进制数据居然是倒着存放的，这其实就与编译器的大小端有关。
那么什么是大小端呢？？？
3.1.小端
在上面的内存观察中，实际上就是小端存储形式，所以
小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地址中。
用图表示则是：
3.2.大端
而大端的存储形式则与小端相反，
小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地址中。
用图表达则是：
那么为什么要有大小端呢？？？
- 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位或者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， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。小端模式，刚好相反。我们常用的 X86 结构是小端模式，而 KEIL 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。
那么我们如何来判断编译器是大端还是小端呢？？？
- 运用大端和小端存储的特性，写一段代码便能知道编译器是大端还是小端。
- 用
char*来获取整型值1的第一个字节，若是1,则是小端，若是0则是大端。
看代码：
#include <stdio.h>
// 判断大小端
int check_sys()
{
int a = 1;
return *((char*)&a);
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (1 == ret)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}
可以看到，我的编译器
vs2022是小端存储模式。
4. 浮点型在内存中的存储解析
我们先来看一段代码例子：
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 9;
float *pFloat = (float *)&n;
printf("n的值为：%d\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("num的值为：%d\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);
return 0;
}
输出结果是：
奇怪了，为什么结果会是这样呢？第二个打印不应该是9.000000吗？？？第三个打印的结果为什么这么大？？？从这里我们可以确定，浮点型在内存中的存储与整型在内存中的存储是不一样的。
- 那么浮点型在内存中是如何存储的呢？？？？？ 根据国际标准IEEE（电气和电子工程协会） 754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：
1.(-1)^S * M * 2^E2.(-1)^S表示符号位，当S=0，V为正数；当S=1，V为负数。3.M表示有效数字，大于等于1，小于2。4.2^E表示指数位。
- 举例来说：
1.十进制的5.0，写成二进制是 101.0 ，相当于 1.01×2^2 。2.那么，按照上面V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。3.十进制的-5.0，写成二进制是 -101.0 ，相当于 -1.01×2^2 。那么，S=1，M=1.01，E=2。
- IEEE 754规定： 对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。
对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。
- IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定。 前面说过， 1≤M<2 ，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中xxxxxx表示小数部分。
- IEEE 754规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分。比如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的，是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后等于可以保存24位有效数字。
- 至于指数E，情况就比较复杂。 首先，E为一个无符号整数（unsigned int） 这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0 - 255；如果E为11位，它的取值范围为0 - 2047。但是，我们知道，科学计数法中的E是可以出现负数的，所以IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023。比如2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001。
然后，指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：
- E不全为0或不全为1 这时，浮点数就采用下面的规则表示，即指数E的计算值减去127（或1023），得到真实值，再将 有效数字M前加上第一位的1。 比如： 0.5（1/2）的二进制形式为0.1，由于规定
正数部分必须为1，即将小数点右移1位，则为1.0*2^(-1)，其阶码为-1+127=126，表示为01111110，而尾数1.0去掉整数部分为0，补齐0到23位00000000000000000000000，则其二进制表示形式为:0 01111110 00000000000000000000000- E全为0 这时，浮点数的指数E等于
1-127（或者1-1023）即为真实值，有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0，以及接近于0的很小的数字。- E全为1 这时，如果有效数字
M全为0，表示±无穷大``（正负取决于符号位s）； 好了，关于浮点数的表示规则，就说到这里。
有了这些知识，我们回到刚开始的题目：
为什么 0x00000009 还原成浮点数，就成了 0.000000 ？
- 首先，将
0x00000009拆分，得到第一位符号位s=0，后面8位的指数E=00000000，最后23位的有效数字M=000 0000 0000 0000 0000 1001。9 -> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001由于指数E全为0，所以符合上一节的第二种情况。因此，浮点数V就写成：V=(-1)^0 × 0.00000000000000000001001×2^(-126)=1.001×2^(-146),显然，V是一个很小的接近于0的正数，所以用十进制小数表示就是0.000000。
再看例题的第二部分。 请问浮点数9.0，如何用二进制表示？还原成十进制又是多少？
- 首先，浮点数9.0等于二进制的
1001.0，即1.001×2^3。 那么，第一位的符号位s=0，有效数字M等于001后面再加20个0，凑满23位，指数E等3+127=130，即10000010。所以，写成二进制形式，应该是s+E+M，即:0 10000010 001 0000 0000 0000 0000 0000这个32位的二进制数，还原成十进制，正是1091567616。
写在最后
虽然数据在内存中的存储这一节知识不常用，但是他能让我们更深刻的理解内存和更严谨的写代码，可以说是一个程序员的必不可少基本功。
感谢阅读本小白的博客，错误的地方请严厉指出噢！
