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C语言数据的存储怎么实现


C语言数据的存储怎么实现

发布时间:2022-04-14 09:06:19 来源:高防服务器网 阅读:94 作者:iii 栏目:开发技术

这篇文章主要介绍“C语言数据的存储怎么实现”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“C语言数据的存储怎么实现”文章能帮助大家解决问题。

    1、数据类型介绍

    在基础阶段已经学习了基本的类型和存储空间的大小。

    知道了使用某个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)。

    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

    类型的基本归类

    整形家族

    char
        unsigned char//无符号
        signed char//有符号
    short
        unsigned short [int]//无符号
        signed short [int]//有符号
    int
        unsigned int//无符号
        signed int//有符号
    long
        unsigned long [int]//无符号
        signed long [int]//有符号

    浮点数家族

    float
    double

    构造类型

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

    指针类型

    int *pi;
    char *pc;
    float* pf;
    void* pv;

    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

    2、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。空间的大小是根据变量的类型而决定的

    //举例  int a = 20;  int b = -10;

    int 为整形,占用4个字节,下面将具体分析变量 a 的数值20 在内存空间中是如何分配的

    2.1 原码、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:

    • 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

    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”

    • 正整数数的原、反、补码都相同

    • 负整数的三种表示方法各不相同

    注意,整数存放在内存中的是补码,操作符的对象都是补码,最后打印的是原码。

    举例说明数值的原码、反码、补码,

    //  int main()  {  	int a = 10;//正数  	00000000 00000000 00000000 00001010 原码  	00000000 00000000 00000000 00001010 反码  	00000000 00000000 00000000 00001010 补码  	a在内存中的存储形式 00 00 00 0a  	int b = -10;//负数  	10000000 00000000 00000000 00001010 原码  	11111111 11111111 11111111 11110101 反码  	11111111 11111111 11111111 11110110 补码=反码+1  	b在内存中存储的数值 ff ff ff f6  	return 0;  }

    a的数值在内存中的存储形式:

    b的数值在内存中的存储形式:

    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;

    由于CPU只有加法器,加法和减法也可以统一处理,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。

    下面将举例说明,数据在内存中的操作是运用补码而不是原码的:

    int main()使用补码计算,打印的是原码  {  	1-1//CPU只有加法器  	1+(-1)  	第一步:  	00000000 00000000 00000000 00000001  1补码  	第二步:  	10000000 00000000 00000000 00000001  -1原码  	11111111 11111111 11111111 11111110  -1反码  	11111111 11111111 11111111 11111111  -1补码  	第三步:补码相加  	00000000 00000000 00000000 00000001  1补码  	11111111 11111111 11111111 11111111  -1补码  	结果是33位,超出范围     100000000 00000000 00000000 00000000   	00000000 00000000 00000000 00000000   截断32位为0    	如果使用原码计算,结果是错误的  	00000000000000000000000000000001  1补码  	10000000000000000000000000000001  -1原码  	10000000000000000000000000000010  -2  }

    2.2 大小端介绍

    2.2.1 什么是大小端
    • 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

    2.2.2 大端和小端意义
    • 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8bit

    • 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

    举例说明大小端,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

    • 对于小端模式,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。

    int main()  {  	int a = 0x11223344;  	return 0;  }

    低字节0x44挡在低地址中,因此是小端模式:

    2.2.3 写程序判断字节序

    设计一个小程序来判断当前机器的字节序

    int checksys()  {  	int a = 1;//00 00 00 01  	char* ch = (char*)&a;//char* 截断字节,指针指向低地址数据   	return *ch;//解引用,返回低地址数据  	//return *(char*)&a;//上面两行代码也可写成一行代码  }  int main()  {  	int a = checksys();  	if (a==1)//如果低地址保存的数据是1,即0x01,就是低字节  	{  		printf("小端n");  	}  	else  	{  		printf("大端n");  	}  	return 0;  }

    关于“C语言数据的存储怎么实现”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注高防服务器网行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。

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