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一. 整型
1. C语言内置整型家族
char 1Byte
int 4Byte或2Byte
long 4个Byte或8Byte
long long 更长整型
类型的意义：
1. 使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）。
2. 如何看待内存空间的视角
2.整型在内存如何存储的呢？
我们知道类型决定了开辟内存的大小，计算机为 a 分配四个字节的空间。 那如何存储？
int a = 10; int b = -20;3. 原码，反码， 补码
计算机中所有的数据都是由二进制存储，其中符号数有三种表示方法，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”，而数值位三种表示方法各不相同。
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。
*正数的原、反、补码都相同。
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，操作简单。
（计算机补码相加，若超出类型范围，结果可能由正数变为负数，负数变正数，原因是：
计算机会保留低位，高位保留）。
比如 完成char 类型 1 – 1
... char a = 1; char b = -1; printf("%d", a + b);
内部逻辑：先将1转化为补码（原，反，补一样）形式保存到内存中，-1转化为补码存至内存。然后以补码形式完成计算，最后将结果转化回原码，并以有符号整型，输出数据。
4. 当 整型遇上unsigned 会发生什么呢？
1. unsigned 与 signed 解析
这里用char 举例，我们知道char 等价于 signed char, 原码中首位是符号位，当char被unsigned修饰, 首位就不再是符号位，而是可以表示数据了，那么表示正数的个数扩大一倍。
有符号：
无符号：
2. printf 输出 有无符号数解析
#include<stdio.h> int main() { unsigned int b = -10; printf("%u\n", b); // // 输出时，计算机认定是无符号型，把补码直接解析(正数，原 = 反 = 补码)。 printf("%d", b); // -10 // 输出时，计算机认定是有符号型，先要判断正负，负则需要转化，所以结果为-10。 return 0;结果：
3. 小试牛刀
//输出什么？ #include <stdio.h> int main() { char a= -1; signed char b=-1; unsigned char c=-1; printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);// 输出是-1，-1，255 return 0; }解析一下结果-1：（char 等价于 unsigned)
结果255的解析：
逻辑总结：
首先将数据转为补码，然后给变量，如果输出以更大位输出，这是需要位提升（这个取决于保存的类型和输出形式）。
二. 浮点型
1. 浮点型与整型在存储上的区别
- 浮点型没有整型的原码，反码，补码概念
- 浮点型对数据进行分区存储。
2. 常见的浮点类型
float // 单精度
double // 双精度
long double
当我们需要知道浮点型范围我们可以，调用头文件 float.h （整型范围在 limits.h头文件中）
关于浮点型存储，先让一个例子开头：
int main() { int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n的值为：%d\n",n); // 结果： 9 printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);// 0.000000 *pFloat = 9.0; printf("num的值为：%d\n",n); // printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);// 9.000000 return 0; }不知道大家是否答对？下面让我们了解浮点型存储方式
1. 浮点数——存
根据国际标准IEEE（电气和电子工程协会） 754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：
- (-1)^S * M * 2^E
- (-1)^s表示符号位，当s=0，V为正数；当s=1，V为负数。
- M表示有效数字，大于等于1，小于2。
- 2^E表示指数位。
举例来说：
- 十进制的5.0，写成二进制是 101.0 ，相当于 1.01×2^2 。 那么，按照上面V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。
- 十进制的-5.0，写成二进制是 -101.0 ，相当于 -1.01×2^2 。那么，S=1，M=1.01，E=2
对于float的32位类型，存储图如下
double的64位，图如下：
（1） S区
存储符号位 （-1）^ S，如 1.3，-1.0，所以最S分别是 0， 1。
（2）M区
我们知道根据IEEE的规定，浮点数转为二进制后，1<M<2，将会化为1.XXXXXX类型，于是科学家们决定不保存1，只保存.XXXXXXX，如：101.1->1.011* 2^2,M保存.011,这样提高了数据的精度，可以保存24位，53位的有效数字。
（3） E区 将会复杂一些
E区存储为无符号整型（unsigned int），这意味8位的范围是0~255, 11位范围是 0~ 2047,但我们知道E也存在负数形式，那怎么保存呢？ IEEE规定E原始数需要加上一个中间数再保存，8位E，加上127；11位的E加上1023，如：10 + 127 = 137，E = 1000 1001。
2. 浮点数——取
（1. E 不全为 1 或 0
这时，浮点数就采用下面的规则表示，即
- 指数E的计算值减去127（或1023），得到真实值。
- 再将有效数字M前加上第一位的1。
比如： 0.5（1/2）的二进制形式为0.1，由于规定正数部分必须为1，即将小数点右移1位，则为1.0*2^(-1)，其阶码为-1+127=126，E表示为0，S 为 0，M为00000000000000000000000 ，则其二进制表示形式为:
0 0 00000000000000000000000
（2. E 全为 1
这时，如果有效数字M全为0，表示±无穷大（正负取决于符号位s）；
（3. E 全为 0
这时，浮点数的指数E等于1-127 （或者1-1023）即为真实值， 有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0，以及接近于0的很小的数字。
3. 让我们回到浮点型小节开头的题目
int main() { int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n的值为：%d\n",n); // 结果： 9 printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);// 0.000000 *pFloat = 9.0; printf("num的值为：%d\n",n); // printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);// 9.000000 return 0; }解析如下
int main() { int n = 9; float* pFloat = (float*)&n; printf("n的值为：%d\n", n); // 结果： 9 // 整型补码 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);// 0.000000 // 以浮点型存储视角来看 // 0 00000000 00000000000000000001001 //-> (-1)^(0) * 0.00000000000000000001001 * 2 *(-126) *pFloat = 9.0; // 9.0二进制 1001.0-> S = 0, E = 3, M = .001 // 所以其浮点数二进制为 0 000000000000 然后给 n printf("num的值为：%d\n", n); // // 将n内的数据以有符号整型输出(说白了就是以整型输出法则输出数据) // 所以就是这么大的数 printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);// 9.000000 // 数据本身是以浮点型存储，然后以浮点型方式取出，E = 130 - 127,M 的头添上个一 // (-1)^(0) * (1.001) * 2^(3) 所以结果为 9.000000(float类型默认保存小数点后6位) return 0; }结论：计算机整型数据以 浮点型输出可能会发生错误，浮点型数据 以 整型数据输出也会发生错误。
三. 数据计算（简述）
但，你存储跟我计算有毛子事？！
计算机在对待不同数据类型时，会首先将数据自动转化，保证数据为同一类型，再进行计算，由于只是完成本次运算，因此转化只是临时数据（强制转化也是），不改变原始数据类型；
计算机为了保证数据精度，所以只会由低位向高位自动转化，如图：
可以自动进行的类型转换一般风险较低，不会对程序带来严重的后果，例如，int 到 double 没有什么缺点，float 到 int 顶多是数值失真。只能强制进行的类型转换一般风险较高，或者行为匪夷所思，
例如，char * 到 int * 就是很奇怪的一种转换，这会导致取得的值也很奇怪，再如，int 到 char * 就是风险极高的一种转换，一般会导致程序崩溃。（一般验证某些算法，内存调试）
使用强制类型转换时，程序员自己要意识到潜在的风险。
关于数据计算这里不做太多讲解。
四.大小端字节序存储
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。
不多说上图：
2. 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8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit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果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。
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
2.5 字节内比特位排序
对于一个字节内的比特位顺序，通常我们是从最低有效位开始编号到最高有效位。这意味着，如果我们把字节看作一串比特位的话，从右到左依次增加比特位的编号是最常见的做法。
具体来说
- 最右边的比特位是最低有效位。
- 最左边的比特位是最高的有效位。
在这种约定下，如果我们要对字节进行位操作（如位移、按位与、按位或等），我们会从最右边开始计算。例如，假设我们有一个字节 （二进制表示），那么比特位从右到左编号如下：
这种从右到左的编号方式在很多编程环境中是标准的做法，尤其是在硬件设计、网络协议、加密算法等领域。不过，在某些特定的应用场合，也可能有例外，但通常上述规则是通用的。
3. 通过函数判断机器大小端
思路：通过取的第一个字节的内容，如果为1则为小端，为0则为大端。
#include<stdio.h> int main() { int a = 1; if (*(char *)&a) // char类型占一个字节，将a地址抢转为char类型指针， //然后解引用得出里面的值要么为1，要么为0. { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } return 0; }
让我们看内存中的前4列，机器确实是小端。（机器方便展示，将二进制转化为16进制的数）
结语
本小节就到这里了，感谢小伙伴的浏览，如果有什么建议，欢迎在评论区评论；如果给小伙伴带来一些收获请留下你的小赞，你的点赞和关注将会成为博主创作的动力。
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