深度解析C语言中数据的存储

目录
  • 前言
  • 数据类型介绍
  • 类型的基本归类
    • 整型家族
    • 浮点数家族
    • 构造类型
    • 指针类型
    • 空类型

前言

在VS编译器里有release和debug两种形式,debug包含调试信息,release不包含调试信息,并会对程序进行优化

int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	for (i = 0; i <= 12; i++)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hehe\n");
	}

	return 0;
}

运行这个程序,结果是死循环打印hehe,为什么呢?

我们看内存

在循环到第13次时,把存储变量i的地方改为0,i<=12仍成立,形成死循环

这是debug下出现的情况,但是如果是release的配置下,就不会出现上面死循环的情况,原因在下面这个图里

在debug配置下,储存i变量的地址比储存arr数组的地址高,可能会越界到i的地址导致死循环

在release配置下,储存i变量的地址比储存arr数组的地址低,不会出现越界到i导致死循环

(如果你非写一个死循环那就真的死循环了,release优化没有那么万能)

数据类型介绍

类型  大小(单位为字节)
char (字符数据类型) 1
short (短整型) 2
int (整形) 4
long (长整型) 4或8
long long (更长的整形) 8
float (单精度浮点数) 4
double (双精度浮点数) 8

long long是在C99增加的

long的大小和环境有关,32位平台上是4个字节,64位平台上是8个字节

这些都是C中内置的数据类型

类型的意义:

使用这个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)

看待内存空间的视角

1就是不同类型可以开辟不同大小的内存空间

对于2,看下图理解

类型的基本归类

整型家族

char
   unsigned char
   signed char
short
   unsigned short [int]
   signed short [int]
int
   unsigned int
   signed int
long
   unsigned long [int]
   signed long [int]

在C99后又加了long long

long long
   unsigned long long [int]
   signed long long [int]

这些都是整型家族里的数据类型,都分有符号和无符号类型

为什么说字符数据类型也是整型呢?

因为字符的本质其实是ASCII 码值,是整型,所以划分到整型家族

一般我们都默认不加unsigned或signed的默认为是有符号的,但是char就有点特殊

char里有三个

  • char
  • signed char
  • unsigned char

signed char就是有符号的char,unsigned char就是无符号的char,但是什么都不加的char是有符号的还是无符号的标准是未定义的,取决于编译器的实现,跟编译器有关

其他都不加的int,short,long等都是默认为有符号的

那么为什么会有unsigned和signed之分呢?

因为生活中本来就有很多数据是没有负数的,比如身高,体重,长度

也有很多数据是有正负之分的,比如温度,放出或吸收热量

所以我们需要用unsigned和signed来区分是否有正负之分

举例子

int a = 10;

a是整型,有符号的整型,一个整型4个字节,即32个bit

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 (原码)

int a = -10;

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(原码)

符号位上,0表示正数,1表示负数,而且符号位不算有效位,只表示正负

有符号的int可以存 (-231)~(231-1)大小的数字

unsigned int a = -10;

1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110(-10的补码)

无符号的int可以存0~232大小的数

因此,对于有正负的数,我们就用有符号的signed

对于没有正负之分的数,我们就用无符号的unsigned

浮点数家族

(只要表示小数就可以使用浮点型)

float
 double

float精度低,存储的数值范围较小

double精度高,存储的数值范围较大

构造类型

数组类型

例如:

类型
int arr1[5];    ——>  int [5]
int arr2[8];    ——>  int [8]
char arr3[5]    ——>  char [5]

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

举一个例子

void test(void);
//第一个void  表示函数不会返回值
//第二个void  表示函数不需要传任何参数

void*
//void用于指针类型,以后会详细讲解

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