C語言修煉之路數(shù)據(jù)類型悟正法?解析存儲定風(fēng)魔上篇

(壹) 數(shù)據(jù)類型介紹
前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的內(nèi)置類型,以及他們所占存儲空間的大小。:

類型的意義:
- 使用這個類型開辟內(nèi)存空間的大?。ù笮Q定了使用范圍)。
- 如何看待內(nèi)存空間的視角。
1.1 類型的基本歸類
整形家族:

浮點數(shù)家族:

構(gòu)造類型:

指針類型

空類型:


(貳)整形在內(nèi)存中的存儲
我們之前講過一個變量的創(chuàng)建是要在內(nèi)存中開辟空間的。
空間的大小是根據(jù)不同的類型而決定的。
那接下來我們談?wù)剶?shù)據(jù)在所開辟內(nèi)存中到底是如何存儲的?
比如:

我們知道為a分配四個字節(jié)的空間。 那如何存儲?
2.1 原碼、反碼、補(bǔ)碼
計算機(jī)中的有符號數(shù)(整數(shù))有三種表示方法,即原碼、反碼和補(bǔ)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)值位三種表示方法各不相同。






2.2 深入解析
正數(shù)的原、反、補(bǔ)碼都相同。
對于整形來說:數(shù)據(jù)存放內(nèi)存中其實存放的是補(bǔ)碼。

為什么呢?

舉例解析1:


舉例解析2
了解一下計算機(jī)的底層概念,我們?nèi)四X可以很輕松的知道機(jī)器數(shù)的第一位是符號位,但對于計算機(jī)基礎(chǔ)電路設(shè)計來說判別第一位是符號位是非常難和復(fù)雜的事情,為了讓計算機(jī)底層設(shè)計更加簡單,人們開始探索將符號位參與運算,并且采用只保留加法的方法,我們知道減去一個數(shù),等于加上這個數(shù)的負(fù)數(shù),即:1-1 = 1 + (-1) = 0,這樣讓計算機(jī)運算就更加簡單了,并且也讓符號位參與到運算中去。


因為補(bǔ)碼能多存儲一個-128,而且在計算機(jī)底層中存儲的是補(bǔ)碼,所以在計算機(jī)中一個8位的二進(jìn)制數(shù)的存儲范圍是用補(bǔ)碼表示的[-128,127],而不是用原碼或反碼表示的[-127,127]。這也可以解釋為什么計算機(jī)中一個字節(jié)的取值范圍是[-128,127]。
這樣也能夠回答我們開始提出的問題了,原碼、反碼、補(bǔ)碼的使用,是人們?yōu)榱俗尫栁荒軈⑴c運算并讓計算機(jī)底層運算更加簡單而設(shè)計出來的數(shù)據(jù)存儲表示方式。


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