数据在内存中的存储1（C语言进阶）

我们今天来学习数据在内存中的存储

1.数据类型介绍

前面我们已经学习了基本的内置类型：

char //字符数据类型 1个字节

short //短整型 2个字节

int //整形 4个字节

long //长整型 4/8个字节
C语言规定sizeof(long)>sizeof(int) 4/8没规定

long long //更长的整形 8个字节

float //单精度浮点数 4个字节

double //双精度浮点数 8个字节

1.1类型的基本归类：

整形家族

charunsigned char       signed char
shortunsigned short      signed short
int unsigned int        signed int
longunsigned long       signed long

对于整形家族的类型来说，有有符号和无符号的区分
简易的来说：
我们的有符号（signed）是包含了正数以及负数，而我们在定义int时，一般是省略了前面的signed，C语言里面signed int = int；
我们的无符号（unsigned）是不包含负数的，他不等价于我们所说的int

我们再从内存的角度来看signed和unsigned的区分：
我们举例char来讲signed和unsigned的区分

char为一个字节，也就是8个比特位，当它是signed的时候，8个比特位的第一位将是一个符号位，符号位规定（1表示为负数，0表示为正数）；当是unsigned的时候，8个比特位都是数值位。
数值位的不同同时也造成了两个类型的范围不一样

即unsigned char的范围为-128~127
signed char的范围为0~255

同理我们signed short和unsigned short的范围：

signed short ： -32768~32767
unsigned short : 0~65535

为什么字符（char）会归类到我们的整型家庭呢？
因为字符存储的时候，存储的是ASCII码值，是整形，所以归类的时候放在整形家族

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

这几个类型都是我们自己将其创建，都是自定义类型

指针类型

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

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。空间的大小是根据不同的类型而决定的。
那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的？
比如：
int a = 20;
int b = -10;
我们知道为 a 分配四个字节的空间。
那如何存储？
我们来先了解下面的这个概念：

2.1 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
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。

一个字节为8bit，一个整形就是4个字节也就是32比特位

原码、反码、补码知识在计算机领域特别涉及，在课程计算机网络或者计算机组成原理中为必须知道的知识

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
为什么呢？
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。
我们的数值在计算机中本质上都是用2进制来存储的，但在vs上为了方便展示，显示的是16进制

2.2 大小端介绍

什么是大端小端：
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。

如何写一个程序来判断大端小端呢？

int 型是4个字节，char型是1个字节，我们取a的地址然后强转成char类型的指针，我们char类型指针接受的就是那个int的第一个字节的地址，我们就可以通过第一个字节的内容来判断大端小端