c语言_Day26_07_27
c语言_Day26_07_271、数据存储
1、整数存储
练习一：
int main()
{
char a = -1;
signed char b = -1;
unsigned char c = -1;
printf("%d %d %d\n", a, b, c);
return 0;
}分析：
-1在内存中转换为补码，即为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
由于定义字符类型进行保存，故保存为1111 1111
有符号字符：整型提升，高位补符号位，即为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
转换为原码为-1
无符号字符：整型提升，高位补零，即为0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111
原码即为补码，为255
练习二：
int main()
{
char a = -128;
printf("%u\n", a);
return 0;
}分析：
-128：1000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000（原）
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000（补）
char a：1000 0000（补）
整形提升：由于char为有符号数，则补1，即为：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000（补）
结果转换为原码，最高位不是符号位
注：整形提升补位应看原数据的类型。正数补0，负数补1，无符号补0 。
整数的大小
以char类型为例：
signed char：-128 ~ 127
unsigned char：0 ~ 255
其它整形的分析同理
int main()
{
int a = -20;
unsigned int b = 10;
printf("%d\n", a + b);
printf("%u\n", a + b);
return 0;
}分析：
a：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 原
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1011 反
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1100 补
b：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 补
a+b：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 补
%d：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 （-10）
for(unsigned int i = 9; i >= 0; i--)
{
printf("%u\n", i);
}上述代码死循环，因为无符号整型不可能为负
int main()
{
char arr;
int i;
for (i = 0; i < 1000; i++)
{
arr = -1 - i;
}
printf("%d\n", strlen(arr));return 0;
}由于为有符号字符数组，故当递减到-128后值为127，再进行递减
2、浮点型存储
科学计数法：nEm <=> n10^m
int main()
{
int n = 9;
float pf = (float*)(&n);
printf("%d\n", n);// 1
printf("%f\n", pf);// 2
pf = 9.0f;
printf("%d\n", n);// 3
printf("%f\n", *pf);// 4
return 0;
}分析：
[*]创建整形n并赋值为9，打印整形时也得9
[*]读取n的地址并存放至浮点型指针，由于浮点型与整形的存储方式不同，故解引用后无法得到目的值
[*]解引用pf并赋值为9.0f，由于浮点型与整形的存储方式不同，故无法得到目标整数值
[*]但浮点数的存储正常，可得到浮点数值
详细分析
[*]数据存放
根据国际标准IEEE，任意二进制浮点数V可以表示成如下形式：
(-1)^SM\2^E
(-1)^S表示符号位，S为0为正数，S为1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：
十进制：9.0
二进制：1001.0
科学计数：(-1)^0 1.001 2^3
对于32位（float类型）浮点数，最高位存放S，接着8位是指数E，剩余23位为有效数字M
对于64位（double类型）浮点数，最高位存放S，接着11位是指数E，剩余52位为有效数字M
对于有效数字M和指数E有特殊规定：
[*]由于M满足大于等于1且小于2，故可省略小数点前的1，以增加数据精度
[*]E为无符号整数，但实际上E可以为负数，故对存入内存时的真实值必须加上1个中间值（8位为127，11位为1023）
例：
float f = 5.5f;十进制：5.5
二进制：101.1
二进制科学计数：(-1)^0 1.011 2^2
内存存储：0 10000001 01100000000000000000000
内存存储（十六进制）：0x40b00000
[*]数据取出
指数E从内存中取出还可分为3种情况：
[*]E不为全0或全1
指数E-127（或1023）得真实值，该值的M需要加1再进行计算
[*]E全为0
该值的真实值为趋于0的值，该值的M也无需加1，可直接计算
[*]E全为1
该值的真实值为趋于正负无穷的值
重新分析例题：
十进制浮点数：9.0
二进制浮点数：1001.0
科学计数：(-1)^0 1.001 2^3
内存存储（浮点型指针）：0 10000010 00100000000000000000000
内存存储（整形指针）：0100 0001 0001 0000 0000 0000 0000 0000
============================================================
十进制整数：9
原码=补码（整形指针）：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
内存存储（浮点型指针）：0 00000000 00000000000000001001
十进制浮点数：趋近于0
文档来源：51CTO技术博客https://blog.51cto.com/u_15285915/3202421
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