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数据类型详细介绍
在C语言的初期学习中，我们已经学习过基本的内置数据类型：
char //字符数据类型
short //短整型
int //整形
long //长整型
long long //更长的整形
float //单精度浮点数
double //双精度浮点数
以及他们所占存储空间的大小。
数据类型的意义：
类型的基本归类：
整形家族：（一般把char类型也归类于整型中，因为内存中char类型存储的是字符的ASCII码值）
int
unsigned int
signed int
short
unsigned short [int]
signed short [int]
long
unsigned long [int]
signed long [int]
char
unsigned char
signed char
int类型分为unsigned int和 signed int，无符号整型和有符号整型。
这里的有无符号指的是正负号，也就是说signed int既可以表示正数也可以表示负数，而unsigned int只能表示正数。
当我们只写int时，编译器默认int为signed int。也就是说int 和 signed int互相等价
适用范围：
假如我们不小心给unsigned int类型的数据赋值了负数，思考一下结果会怎么样？
注：
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int b = -10;
printf("%u\n", b);
return 0；
}
屏幕上输出了一个很大的数字，内存中b中存储的也是这个数字，为什么呢？
我们存入-10的补码，但unsigned int b会认为这个二进制数字是一个数字的原码并进行存储。
short类型是短整型，分为 unsigned short [int] 和 signed short [int]，平时使用时可省略最后的int。
后面几个数据类型和int类型功能几乎一样，这里不过多赘述。
浮点数家族：
float//单精度浮点数
double//双精度浮点数
浮点数类型也可以分为有符号浮点数和无符号浮点数。
浮点数用来定义一些实型数据（小数）。
示例：
#include <stdio.h>
int main()
{
float a = 1.1f;
double b = 3.14;
printf("%f\n", a);
printf("%lf\n", b);
return 0;
}
注：
浮点数的内存存储在后文中也会讲到。
构造类型：
> 数组类型
> 结构体类型 struct
> 枚举类型 enum
> 联合类型 union
数组类型
示例：
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
char arr2[] = "abcdef";
return 0;
}
当我们定义好一个数组后，去掉它的数组名，剩下的就是这个变量的数据类型：
int [10]
char []
结构体在前面的文章中讲过，有需要的可以去阅读一下：
枚举和联合会在后续的自定义类型详解文章中详细介绍，这里先认识一下，后期详细讲解。
指针类型：
int *pi;
char *pc;
float* pf;
void* pv;
有关指针的知识在前面的文章中也讲过，有需要的可以去阅读一下：
空类型：
整形在内存中的存储
我们之前讲过一个变量的创建是要在内存中开辟空间的。空间的大小是根据不同的类型而决定的。
那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的？
比如：
int a = 10;
我们知道为 a 分配四个字节的空间。
那如何存储？
原码、反码、补码
下来需要先了解下面的概念：
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？
示例：
int main()
{
int a = 10;
int b = -10;
return 0;
}
我们看看在内存中的存储：
注：
我们可以看到对于a和b分别存储的是补码。但是我们发现顺序有点不对劲。
这是又为什么？
这里就涉及到数据存储到内存时，大小端的知识。
大小端字节序介绍及判断
什么大端小端：
为什么有大端和小端：
练习：
思路：
判断机器采用哪种字节序，就需要使用一个数据来进行验证，假如我们定义了一个整型数值a ,当我们打印它的第一位字节时，不同的值就可以代表机器的字节序了。
实现代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0x1;
char* p = (char*)&a;
if (*p)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
或者
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
int i = 1;
return (*(char*)&i);
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
当前编译器VS2019采用的是小端字节序存储。
浮点型在内存中的存储解析
常见的浮点数：
浮点数存储的例子：
#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;
}
输出的结果是什么呢？
为什么结果是这样的？和你预期的结果一样吗？
num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大？
这里需要先讲讲浮点数存储规则
浮点数存储规则
举例来说：
IEEE 754规定：
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
0 01111110 00000000000000000000000
E全为0
E全为1
关于浮点数的表示规则，就说到这里。
解释前面的题目：
下面，让我们回到一开始的问题：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。
9.0 -> 1001.0 ->(-1)^01.0012^3 -> s=0, M=1.001,E=3+127=130
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等于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 。
完
本篇关于数据在内存中的存储的讲解就到此结束了，感兴趣的的小伙伴点点赞，点点关注，谢谢大家的阅读哦！！！
下一篇将会进入C语言指针进阶的学习，会对指针的各种使用进行详细介绍，点点关注，后期不错过哦。😘
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