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欧洲杯淘汰赛对阵表(欧洲杯淘汰赛对阵规则)

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怎样测试两台电脑网络之间的连通性

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家电

C语言数据的存储

来源:博客园
目录
  • 类型的基本归类
  • 整形在内存中的存储
    • 原码、反码、补码
    • 大小端介绍
    • 练习
  • 浮点型在内存中的存储
    • 浮点数存储的例子
    • 浮点数存储规则

类型的基本归类

整形家族:

char    unsigned char    signed charshort    unsigned short [int]    signed short [int]int    unsigned int    signed intlong    unsigned long [int]    signed long [int]

补充


【资料图】

charsigned char还是unsigned char,C语言标准并没有规定,取决于编译器。

int 是signe intshortsigned short

浮点数家族:

floatdouble

构造类型:

> 数组类型> 结构体类型 struct> 枚举类型 enum> 联合类型 union

空类型:

void表示空类型(无类型),通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。

整形在内存中的存储

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。

int a = 20;int b = -10;

该段代码为 a 分配四个字节的空间。那如何存储?

原码、反码、补码

计算机中的整数有三种2进制表示方法,即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位数值位两部分,符号位都是用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位正数的原、反、补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同。

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。

对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

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。

在内存中的存储:

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?

大小端介绍

什么大端小端: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。

为什么有大端和小端:

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。

百度2015年系统工程师笔试题:

请简述大端字节序和小端字节序的概念,设计一个小程序来判断当前机器的字节序。

//代码1#include 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;}//代码2int check_sys(){union{int i;char c;}un;un.i = 1;return un.c;}

练习

下面程序输出什么?(答案在后面)

1.#include int main(){char a= -1;signed char b=-1;unsigned char c=-1;printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);return 0;}
2.#include int main(){char a = -128;printf("%u\n",a);return 0;}
3.#include int main(){char a = 128;printf("%u\n",a);return 0;}
4.int i= -20;unsigned int j = 10;printf("%d\n", i+j);//按照补码的形式进行运算,最后格式化成为有符号整数
5.unsigned int i;for(i = 9; i >= 0; i--){printf("%u\n",i);}
6.int main(){char a[1000];int i;for(i=0; i<1000; i++){a[i] = -1-i;}printf("%d",strlen(a));return 0;}
7.#include unsigned char i = 0;int main(){for(i = 0;i<=255;i++){printf("hello world\n");}return 0;}

浮点型在内存中的存储

常见的浮点数:3.14159,1E10浮点数家族包括: float、double、long double 类型。浮点数表示的范围:float.h中定义

浮点数存储的例子

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:

浮点数存储规则

num *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?要理解这个结果,一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。详细解读:

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)^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。

欢迎关注公众号:“愚生浅末”。

举例来说:十进制的5.0,写成二进制是 101.0 ,相当于 1.01×2^2 。那么,按照上面V的格式,可以得出S=0,M=1.01,E=2。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0255;如果E为11位,它的取值范围为02047。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。

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。

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

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