目录

1、C语言数据类型

2、变量的命名规则 

3、最冤枉的关键字——sizeof

4、signed和unsigned 

原、反、补 

深入理解变量内容的存入和取出

大小端


1、C语言数据类型

在学习C语言数据类型之前,我们得先了解:为什么要有类型?  类型为什么有这么多种类?

①为什么要有类型?

答:类型本质是对内存进行合理化划分,按需索取

② 类型为什么有这么多种类?

答:应用场景不同,解决应用场景对应的计算方式不同,需要空间的大小也不同。 (本质:用最小成本,解决各种多样化的场景问题)

了解这两个问题之后我们也就知道了  变量定义:是什么?为什么?怎么办?

  • 变量定义是:在内存中开辟一块空间(注:按需索取)
  • 为什么要定义变量:因为我们要解决各种多样化的场景问题
  • 定义变量后怎么办:就可以使用了 (定义变量时要初始化)

定义变量格式:类型  变量名 = 初始化;

(定义变量时 :类型决定了变量需要开辟多大内存空间

辅助理解: 数据类型跟制作月饼模具很类似

 如果我们要制作一个小月饼,我们肯定会运用小模具去制作,不会去用大模具去应用,原因是因为小模具可以制作不会造成空间浪费大模具会造成空间浪费

数据类型也是如此 如果我们要存储一个字符我们会选择运用  char  类型去存储,不会想着用 int 类型,因为一个字符只占一个字节,刚好 char 类型也只开辟一个字节,而 int 类型开辟4个字节就会造成空间浪费 

 那我们接来下我们学习一下C语言中常见的内置内类的大小:

 为什么 long 跟 int 占用的空间一样大?

  • 因为C++标准只规定 long >=  int

2.变量的命名规则 

  1.  由字母数字下划线组成,但不能由数字开头。例如:max 、_max 
  2. 见名知意。例如:max (一看就知道代表的最大值)、min(一看就知道代表的最小值)
  3. 命名应当简洁,不易过长。例如:MaxVal 就比 MaxValueUntilOverflow
  4. 当标识符为多个词组成时,每个单词的第一个字母大写,其余的小写(大驼峰命名)。例如:int CurrentVal
  5. 程序中不易出现只靠大小写区分的相似的标识符。例如:int  x = 0 、int X = 0 。注意:1(数字1)和 l (小写字母L), 0 (数字0) 和 o (小写字母O)的区分
  6. 函数名不易与变量名同名
  7. 所以的宏定义枚举常量只读变量都用大写字母命名下划线分割单词。例如:#define INT_MAX  100 、const  int  MAX_LENGTH = 100
  8. 尽量用 n 、i 、j 作为循环变量的使用
  9. 定义变量的同时记得初始化,定义变量时编译器不一定清空了这块内存,它的值可能是无效值

 3.最冤枉的关键字——sizeof

为什么说它是最冤枉的关键字?

sizeof是关键字不是函数,但是还是会有人认为它是函数。因为我们大部分使用它的时候后面会跟括号 例如:sizeof(int),函数的使用方法也是这样。

那下面我们一起来为这个关键字洗清冤屈吧,证明它不是函数吧!

我们用编译器来证明它是关键字不是函数:

从哪看出来它不是函数而是关键字的了?为什么第三个 printf ( ) 会报错了?

  • 我们可以从第四个printf( )看出 sizeof 不是函数,因为函数名后要加括号,而 sizeof 后没有加括号也没有报错函数调用是会压栈的,sizeof 不会压栈,也说明 sizeof 不是函数
  • 一个关键字不能直接去求另一个关键字的大小,所以第三 printf ( )  会报错。

 将第三个printf( )屏蔽后,程序也就可以正常运行了。

注:sizeof 在计算变量所占空间大小时,括号可以省略,而计算类型大小时不能省略。

 

4、signed和unsigned 

  • signed:有符号
  • unsigned:无符号

原、反、补 

 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

那么整型数据在所开辟的内存中是如何存储的了? 

①有符号数

int a = 10;int b = -10;

有符号数可以分为正数和负数

计算机内存储的整型必须是补码,由此我们便引出了原、反、补码的概念

  • 原码:将一个数直接转换成二进制
  • 反码:符号位不变,其他位按位取反
  •  补码:反码+1

正数的原码、反码、补码相同

负数的原码、反码、补码不相同,故负数的原码、反码、补码需要相互转换

任何数据在计算机中,都必须被转化成二进制,这是为什么呢?

答:因为计算机只认识二进制 

计算机内存储的整型为什么必须是补码?

答: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

原码、反码、补码三种表示方法均有符号位数值位两部分 

  • 符号位为0:表示正数
  • 符号位为1:表示负数

例1:signed int a = 10 

先将字面值转为补码,然后把补码放入变量 a 中 

原码:00000000 00000000 00000000 00001010

因为 10 为正数,故 原码、反码 相同

反码:00000000 00000000 00000000 00001010

补码:00000000 00000000 00000000 00001010

例2:signed int  a = -10

先将字面值转为补码,然后把补码放入变量 a 中 

原码: 10000000 00000000 00000000 00001010

因为 -10 为负数,故 原码、反码 不相同

反码: 11111111  11111111  11111111  11110101

补码: 11111111  11111111  11111111  11110110

注:在vs中基本类型如果不带 signed 和 unsigned,默认都是有符号的,但是在其他编译器里面就不一定了(大部分不带都是表示有符号的)

补码转原码 

方法一:补码 -1 = 反码   反码取反 = 原码

例如:
补码:11111111 11111111 11111111 11101100
反码:11111111 11111111 11111111 11101011
原码:10000000 00000000 00000000 00010100 

方法二:补码符号位不变其他位按位取反,然后+1=原码
 好处:可以使用一条硬件电路,完成转换

例如:
 补码:11111111 11111111 11111111 11101100
            10000000 00000000 00000000 00010011
 原码: 10000000 00000000 00000000 00010100
 

②无符号数

没有符号位,也就说明了 原码 = 反码 = 补码,那我们在取一个无符号整型变量时 也就可以直接取

例如:unsigned  int  a = -10

原码: 10000000 00000000 00000000 00001010

反码: 11111111  11111111  11111111  11110101

补码: 11111111  11111111  11111111  11110110

 把 -10 的补码存入 无符号整型 a 中,在读取 a 变量里面的值时默认它是无符号的 直接将它里面存的数值转换为十进制打印。

 

深入理解变量内容的存入和取出

  • 存:字面数据必须先转成补码,在放入空间当中。所以,所谓符号位,完全看数据本身是否携带+-号。和变量是否有符号 无关!
  • 取:取数据一定要先看变量本身类型,然后才决定要不要看最高符号位。如果不需要,直接二进制转成十进制。如果需 要,则需要转成原码,然后才能识别。(当然,最高符号位在哪里,又要明确大小端) 

大小端

我们可以通过上图发现在给变量赋值时顺序是十六进制12345678,但在内存中显示的十六进制的顺序却相反了,由此我们可以引入一个概念 大小端 

  • 每个字节都有地址,所有的地址都是不同的,那么肯定是有大小的
  • 地址可以有高地址和低地址之分(按照字节为单位)

 int a = 0x12345678

  • 数据也要按照字节为单位划分成若干块
  • 数据按照字节为单位,也是有高权值和低权值之分的

大小端就是把高权值放在高地址处还是低地址处的问题? 

但是无论怎么放,只要用同等条件去取都可以

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  

 最后祝大家端午安康!