服务器之家:专注于VPS、云服务器配置技术及软件下载分享
分类导航

PHP教程|ASP.NET教程|Java教程|ASP教程|编程技术|正则表达式|C/C++|IOS|C#|Swift|Android|VB|R语言|JavaScript|易语言|vb.net|

服务器之家 - 编程语言 - C/C++ - C语言数据的存储专项分析

C语言数据的存储专项分析

2023-02-24 15:50hania_w C/C++

使用编程语言进行编程时,需要用到各种变量来存储各种信息。变量保留的是它所存储的值的内存位置。这意味着,当您创建一个变量时,就会在内存中保留一些空间。您可能需要存储各种数据类型的信息,操作系统会根据变量的

数据的类型介绍

类型的基本归类

在写数据类型的介绍之前,我们首先来简单介绍下 release版本与debug版本之间的在内存上的区别:

我们先将下面的一段代码在VS中运行一下,得到的结果是截然不同的

	int i = 0;
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	for (i = 0; i <= 12; i++)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hehe\n");
	}

将这段代码在debug版本下得到的结果是 hehe死循环,如下图所示

C语言数据的存储专项分析

从这里可以看到,hehe是在死循环的

将这段代码在Release版本下得到的结果是 13个hehe

C语言数据的存储专项分析

根本的原因是这两个版本下,数据存储的方式不同

以下是简图:

C语言数据的存储专项分析

上面这张图就展示了两者的区别,当编译器从低地址处往高地址处走时,debug环境下,arr数组结束时如果再继续往下运行就会改变 i 的值,使 i的值初始化为0。release环境下arr数组结束时并不会改变i的值,因此并不会陷入死循环。

接着,回忆一下c语言中的数据基本类型:

1、整形家族有

char

注:字符类型的本质是ASCII码值,是整形,因此划分到整形家族。

unsigned char
signed char

short

unsigned short [int]
signed short [int]

int

unsigned int
signed int

long

unsigned long [int]
signed long [int]

除了char类型,其他类型的数据在没有特定的说明下,默认是有符号类型。char类型取决于编译器。

2、浮点数家族

float 精度低,存储的数值范围较小
double 精度高,存储的数值范围更大

3、构造类型(自定义类型,我们可以创建出新的类型)

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 *pi
char *pc
float* pf
void* pv

5、空类型

1、void 表示空类型(无类型)

2、通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型

看下面的代码举例

void test(void)
{
	//第一个 void 表示函数没有返回值
	//第二个 void 表示函数不需要任何参数
	printf("hehe\n");
}
int main()
{
	test(1);
	return 0;
}

 

整形在内存中的存储

源码、反码、补码

计算机中的整数有三种表示方法,即原码、反码和补码
三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位都是
用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位负整数的三种
表示方法各不相同。

原码:直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进 制就可以。

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了。

补码:反码+1就得到补码。

正数的原码、反码、补码都一样,对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码

具体原因我们在此不多做解释。

关于大小端的概念

什么是大小端?其实就是数据在内存中的存储模式,大端存储模式和小端存储模式。

大端(存储)模式:是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址

中; 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。

下面我们来看一道题目:判断当前机器的存储模式是大端存储还是小端存储。

#include <stdio.h>
	int check_sys()
	{
		int i = 1;
		return (*(char*)&i);
		//具体原因看下图解释
	}
	int main()
	{
		int ret = check_sys();
		if (ret == 1)
		{
			printf("小端\n");
		}
		else
		{
			printf("大端\n");
		}
		return 0;
	}

C语言数据的存储专项分析

 

浮点型在内存中的存储

(-1)^S * M * 2^E

(-1)^s表示符号位,当s=0,V为正数;当s=1,V为负数。

M表示有效数字,大于等于1,小于2。

2^E表示指数位。

例如 V=5.0 :浮点数存储为 101.0

C语言数据的存储专项分析

C语言数据的存储专项分析

如果我们想算出S、M、E,那么小数点前面就只能有一位

例: V=9.5=1001.1=1.0011*2^3

因此 S=0,M=1.0011,E=3

但是,凡是都有例外,因此,并不是所有的浮点数都可以用这种方式表示的

例如:V=9.6=1001.10…与1001.11之间徘徊,无法精确的表示出来

float —> 4byte —>32bit

double—>8byte—>64bit

虽然double类型比float类型的精确度要大,但是他们依旧有可能无法将小数的内存完整保存。

2、值得注意的是浮点数在内存中使用S、M、E的形式来存储的

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。

C语言数据的存储专项分析

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

C语言数据的存储专项分析

3、指数E是一个复杂的数

首先 E 是一个无符号整数这意味着, 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,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。

如果有错误,希望大家评论或者私信指正!

到此这篇关于C语言数据的存储专项分析的文章就介绍到这了,更多相关C语言数据存储内容请搜索服务器之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持服务器之家!

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_64634186/article/details/125538721

延伸 · 阅读

精彩推荐
  • C/C++C语言边角料2:用纯软件来代替Mutex互斥锁

    C语言边角料2:用纯软件来代替Mutex互斥锁

    在 Linux 系统中,当多个线程并行执行时,如果需要访问同一个资源,那么在访问资源的地方,需要使用操作系统为我们提供的同步原语来进行保护。同步原...

    IOT物联网小镇7032021-03-23
  • C/C++详解c++11以正确的姿势输出enum class的值

    详解c++11以正确的姿势输出enum class的值

    这篇文章主要介绍了详解c++11以正确的姿势输出enum class的值,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的...

    ztenv10242021-09-30
  • C/C++C语言实现反弹球小游戏

    C语言实现反弹球小游戏

    这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现反弹球小游戏,利用函数写的C语言小游戏,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙...

    Cielfire12232021-08-19
  • C/C++数据结构 栈的操作实例详解

    数据结构 栈的操作实例详解

    这篇文章主要介绍了数据结构 顺序栈的定义、初始化、空栈判断、入栈、出栈操作的相关资料,需要的朋友可以参考下...

    xpleaf5462021-05-20
  • C/C++Qt编写地图实现实时动态轨迹效果

    Qt编写地图实现实时动态轨迹效果

    实时动态轨迹主要是需要在地图上动态显示GPS的运动轨迹,也是编写地图时一个重要的功能。本文将利用Qt实现这一功能,需要的可以参考一下...

    feiyangqingyun7682022-09-15
  • C/C++QT利用QProcess获取计算机硬件信息

    QT利用QProcess获取计算机硬件信息

    本文介绍利用QProcess获取计算机的CPU、主板、硬盘等电脑相关硬件信息。文中的示例代码讲解详细,对我们学习QT有一定的帮助,感兴趣的可以了解一下...

    wendy_ya6252022-12-25
  • C/C++C语言实现简单计算器程序

    C语言实现简单计算器程序

    这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现简单计算器程序,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...

    talent_CYJ5092021-08-20
  • C/C++C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式详解

    C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式详解

    这篇文章主要为大家详细介绍了C++懒汉模式和饿汉模式,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下,希望能够...

    TABE_4312022-10-19