常用数据类型在内存在占用的字节数:
1、bool
通过sizeof(bool)计算得到该类型占用1个字节。
2、char
char是字符型,占用一个字节,即8位:
即有2^8=256个状态,可以表示256个不同的值,只是当有符号和无符号时表示的范围不同,我们平时的所用的每一个字符在内存中都由8位2进制数来表示,比如字符’A’,在ASCLL码中对应十进制65,十六进制的0x41,在内存中为:
3、short、int、long
这三种类型表示整型数每种类型在内存中的长度为2、4、4字节,即16位、32位、32位。当有符号和无符号时每一种表示的范围都有所不同。
在内存中是以补码的形式存在。对于一个整数来说,它的补码就是它的原码本身。对于一个负数来说,它的补码为原码取反再加1。(注:原码就是这个数本身的二进制形式<整数的反码和补码都和原码相同>,反码是将其原码除符号位外各位求反,补码是在其反码的基础上加1.)
4、float(更为详细的转换可参看对(*(volatileunsigned&nb)
float型在内存中有4字节32位,采用IEEE754单精度浮点格式:
如上图所示,该格式最高一位是符号位,0位正,1位负,后面8位为无符号整型数,表示范围为0~255,后面23位小数为,索引从22到0分别对应2^-1到2^-23,则表示的数为
5、double
double型在内存中有8字节64位,采用IEEE754双精度浮点格式:
如上图所示,该格式最高位也为符号位,0位正,1位负,后面11位为无符号整型数,表示范围为0~2^11-1,后面52位小数为,索引从51到0分别对应2^-1到2^-52,则表示的数为
6、下面通过几个例子来深化对于这几种类型在内存中存储的理解
charch='A';//01000001shorts=ch;//0000000001000001cout<<s<<endl;
ch是字符型,字符‘A’在内存中为0100 0001,由于s是short型,在内存中占16位,这样复制过来后会将ch复制到s的低8位,则s为0000 0000 0100 0001。
shorts=323;//0000000101000011charch=s;//01000011cout<<ch<<endl;
在这一段代码中s是short型,在内存中占16位,而ch是字符型只占8位,在将short型复制给char型是不会为了保证接近而将高8位复制过去,而是将short的低8位复制给char,这样的话,在该段代码中s在内存中为0000 0001 0100 0011,则复制后ch为0100 0011 = 67,对应ASCLL码中‘C’,则会输出‘C’。
shorts=2^10+2^3+2^0;//0000010000001001inti=s;//00000000000000000000010000001001cout<<i<<endl;
将s复制到i的低16位,如注释所示。
inti=2^23+2^21+2^14+7;//00000000101000000100000000000111shorts=i;//0100000000000111cout<<s<<endl; //s=2^14+7
将int型复制给short型时会将低16位复制过来,如注释所示。
shorts=-1;//1111111111111111inti=s;//11111111111111111111111111111111cout<<i<<endl;
这个例子中s是负数,负数在计算机中是用补码表示的,short型-1的原码为1000 0000 0000 0001,则补码为1111 1111 1111 1111;
复制给int时为10000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001,符号位仍在最高位,补码为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111;
inti=5;//00000000000000000000000000000101floatf=i;//01000000101000000000000000000000cout<<f<<endl;
由于int型和float型的协议不同,这样复制的开销会比较大,虽然两种类型都是32位,因为每次复制都将计算对应的位应该是什么。
5 = 2.5 * 2^1 = 1.25 * 2^2;则符号位为0,无符号整型数为exp = 2 + 127 = 129,0.25 = 2^-2;
所以f在内存中为:0100 0000 1010 0000 0000 0000 0000 0000
inti=37; //00000000000000000000000000100101floatf=*(float*)&i;//00000000000000000000000000100101cout<<f<<endl;
此时f和i在内存中是完全一致的,因为计算机在计算f是直接通过指针操作,虽然这篇内存区域原来存储的是int型,但由于通过转化为float型指针,计算机就认为该片内存中的内容就是float型的,所以直接将这篇区域中的数直接复制过来。由于37都落在了float型的小数位,所以f会是一个很小很小的浮点数。