C++淺析數(shù)據(jù)在內(nèi)存中如何存儲(chǔ)
一、數(shù)據(jù)類(lèi)型
數(shù)據(jù)類(lèi)型有7種:
char 字符型
short 短整型
int 整型
long 長(zhǎng)整型
long long 更長(zhǎng)整型
float 單精度浮點(diǎn)數(shù)
double 雙精度浮點(diǎn)數(shù)
二、原碼反碼補(bǔ)碼
計(jì)算機(jī)中的整數(shù)有三種2進(jìn)制表示方法,即原碼、反碼和補(bǔ)碼。
三種表示方法均有符號(hào)位和數(shù)值位兩部分,符號(hào)位都是用0表示’正”,用1表示"負(fù)”,而數(shù)值位正數(shù)的原、反、補(bǔ)碼都相同。
負(fù)整數(shù)的三種表示方法各不相同.
原碼:是直接將數(shù)值按照正負(fù)數(shù)的形式翻譯成二進(jìn)制得到原碼。
反碼:原碼的符號(hào)位不變,其他位依次按位取反得到反碼。
補(bǔ)碼:反碼加1,得到補(bǔ)碼。
計(jì)算例子:如圖
計(jì)算a+b:
a是正數(shù),原碼等于補(bǔ)碼:00000000 00000000 00000000 00000111
b是負(fù)數(shù),原碼:10000000 00000000 00000000 00001010
反碼:111111111 11111111 11111111 11110101
補(bǔ)碼:11111111 11111111 11111111 11110110
a+b的補(bǔ)碼分別相加得到:11111111 11111111 11111111 11111101
而打印的是%d即有符號(hào)整型,要把它轉(zhuǎn)化為原碼,減一取反的到原碼:
10000000 00000000 00000000 00000011 再化為10進(jìn)制就是-3
看下運(yùn)行結(jié)果:
三、大小端
數(shù)據(jù)在內(nèi)存中有兩種存儲(chǔ)方式一個(gè)是大端模式一個(gè)是小端模式。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,以字節(jié)為單位的,每個(gè)地址單元對(duì)應(yīng)著一個(gè)字節(jié),一個(gè)字節(jié)為8bit。但在C語(yǔ)言中除了8 bit的char之外,還有16 bit的short型,32bit的long型(要看具體的編譯器),另外,對(duì)于位數(shù)大于8位的處理器,例如16位或者32位的處理器,由于奇存器寬度大于一個(gè)字節(jié),那么心然存在著一個(gè)如何將多個(gè)字節(jié)安排的問(wèn)題。這導(dǎo)致了大端存儲(chǔ)模式和小端存儲(chǔ)模式。
我們?nèi)绾闻袛喈?dāng)前機(jī)器的字節(jié)順序:
#include<stdio.h> int is_sys() { int a = 1; return (*(char *)&a); } int main() { int ret = is_sys(); if (ret == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; }
取一個(gè)整型數(shù)1,補(bǔ)碼:0000000 0000000 00000000 00000001,要判斷它哪種存儲(chǔ)模式,只需要拿出第一個(gè)字節(jié),因?yàn)榈臀环旁诟叩刂诽帟r(shí)是大端,低位放在低地址處時(shí)小端,取地址先轉(zhuǎn)化為字符型指針保證拿出一個(gè)字節(jié) ,再解引用取出內(nèi)容,如果是1就是小端,反之是大端。
整型提升
C的整型算術(shù)運(yùn)算總是至少以缺省整型類(lèi)型的精度來(lái)進(jìn)行的。為了獲得這個(gè)精度,表達(dá)式中的字符和短整型操作數(shù)在使用之前被轉(zhuǎn)換為普通整型,這種轉(zhuǎn)換稱(chēng)為整型。
我們用字符類(lèi)型存儲(chǔ)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生截?cái)?,因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)是四個(gè)字節(jié),字符型只能存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié),截?cái)嘀罂串?dāng)前符號(hào)位:
對(duì)于有符號(hào)類(lèi)型,如果是1就把1之前的位補(bǔ)全1進(jìn)行整型提升,如果是0就把0之前的位補(bǔ)全0進(jìn)行整型提升。
對(duì)于無(wú)符號(hào)類(lèi)型,直接補(bǔ)全0.
(1)我們看如下例子就能很好理解:
#include<stdio.h> int main() { char a = -2; unsigned char b = -10; printf("%d %d", a,b); }
a=-2,原碼:10000000 0000000 00000000 00000010
反碼: 11111111 11111111 11111111 11111101
補(bǔ)碼: 11111111 11111111 11111111 11111110
但是a是字符型只能存一個(gè)字節(jié),會(huì)發(fā)生截?cái)嘀蝗〉臀坏囊粋€(gè)字節(jié)即:11111110
而我們打印的是有符號(hào)整型%d,會(huì)發(fā)生整型提升,因?yàn)樗秦?fù)的,所以在前面補(bǔ)1
11111111 11111111 11111111 11111110,而打印的是原碼,所以再轉(zhuǎn)換為原碼。減一取反:10000000 00000000 00000000 00000010 結(jié)果是-2
b=-10,原碼:10000000 00000000 00000000 00001010
反碼: 11111111 11111111 11111111 11110101
補(bǔ)碼 :11111111 11111111 11111111 11110110
同上截?cái)嘀螅?1110110 因?yàn)樗菬o(wú)符號(hào)整型在前面補(bǔ)0:
00000000 00000000 00000000 11110110.直接是原碼打印結(jié)果是246.
再驗(yàn)證下結(jié)果:
(2)另外%u是打印無(wú)符號(hào)整型。也是被截?cái)嘀罂丛瓉?lái)的數(shù)是否有符號(hào),如果有符號(hào)不補(bǔ)1或補(bǔ)0,無(wú)符號(hào)直接補(bǔ)0.然后補(bǔ)完之后直接當(dāng)做原碼打印
例如 char=-128
原碼:10000000 00000000 00000000 10000000
反碼: 11111111 11111111 11111111 01111111
補(bǔ)碼: 11111111 11111111 11111111 10000000
因?yàn)槭亲址湍玫臀坏囊粋€(gè)字節(jié) 1000000,又因?yàn)樗秦?fù)數(shù)補(bǔ)1:
11111111 11111111 11111111 10000000,直接當(dāng)原碼打印 因數(shù)太大直接看結(jié)果:
(3)再來(lái)分析一個(gè):
#include<stdio.h> int main() { int i = -20; unsigned char j = 10; unsigned char b = i + j; printf("%u", b); }
i的原碼:10000000 00000000 00000000 00010100;
反碼: 11111111 1111111 11111111 11101011
補(bǔ)碼: 11111111 11111111 11111111 11101100
而j是無(wú)整形且字符型值 因?yàn)樗钦龜?shù),原碼等于補(bǔ)碼:
00000000 00000000 00000000 00001010
兩者相加是:11111111 11111111 11111111 11110110
而又存在一個(gè)無(wú)符號(hào)字符型,發(fā)生截?cái)啵?1110110
而打印的是%u直接整型提升補(bǔ)0 補(bǔ)碼等于原碼 :
00000000 00000000 00000000 11110110結(jié)果是246
看結(jié)果:
到此這篇關(guān)于C++淺析數(shù)據(jù)在內(nèi)存中如何存儲(chǔ)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關(guān)文章
C++ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全二叉樹(shù)的判斷
這篇文章主要介紹了C++ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全二叉樹(shù)的判斷的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-06-06VSCode 使用 Code Runner 插件無(wú)法編譯運(yùn)行文件名帶空格的文件問(wèn)題
這篇文章主要介紹了VSCode 使用 Code Runner 插件無(wú)法編譯運(yùn)行文件名帶空格的文件問(wèn)題,本文通過(guò)圖文實(shí)例相結(jié)合給大家介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2021-07-07C++實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單版圖書(shū)管理系統(tǒng)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單版圖書(shū)管理系統(tǒng),文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-06-06C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之堆詳解
本文詳細(xì)講解了C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之堆,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2022-04-04C語(yǔ)言棧順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)代碼
一個(gè)能夠自動(dòng)擴(kuò)容的順序結(jié)構(gòu)的棧 ArrStack 實(shí)例 (GCC編譯),有需要的朋友可以參考一下2013-10-10數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法中二叉樹(shù)子結(jié)構(gòu)的詳解
這篇文章主要介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法中二叉樹(shù)子結(jié)構(gòu)的詳解的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-04-04C++ Coroutine簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)教程
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++ Coroutine的簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)教程,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2017-08-08