数据存储方式和数据类型

变量

变量可以认为是一个内存块，该内存块中存放了变量的二进制表示格式。其实，汇编语言中，没有变量类型的概念，而在C等静态高级语言中，都有变量类型的概念。

1字节 = 1B = 8bit = 2^8 => 0-256
所以ASCII标准字符有256个，sizeof(int) = 4，因此int最大是2(8×4−1)2^{(8 \times 4 - 1)}2(8×4−1)，-1是因为有符号位

可以这么理解，变量类型只是程序员告诉编译器变量的表示方式；而最终的汇编形式，仍然是没有数据类型的。我们的一些操作，需要变量类型，因为编译器需要根据变量的类型，完成与该类型有关的操作，比如int赋值、加减乘除和比较大小等，都是4个字节的操作等。

可以这么理解，变量类型相当于一个操作协议，凡是同一种类型，都可以进行该类型协议的操作，保证操作的正确性。程序定义好类型之后，就可以按照类型，来执行符合类型的操作。

比如有结构体：

struct S {int a;char b;
};

该结构体的sizeof(S)是8，因为int有4个字节，char有1个字节，但是编译器会有align操作，以满足快速读取的需求，4 + 1 = 5，最接近8=2^3，因此是8字节。

因此，只要有一个足够内存，我们就可以直接序列化该结构体，然后写入即可。一般来说，连续的内存用char*来表示。见下文序列化实例。

指针

指针用来表示一段地址，64位系统中，指针都是8字节长度，可以指向任意地方。同样的，指针的类型，意义仅仅是为了在语言级别限制操作等。指针可以类型转换，转换之后就可以指向不同的地址了。不过，这么做代表了操作的转变，还是谨慎些。void*可以被任何指针指向。

函数

函数指针，仅仅表示一个代码段的执行起始地址。

测试代码实例

以下代码说明了数据格式转化的本质，注意字符串的内存布局。假设有字符串"abc"，则内存的表示是：

a  97      b 98      c 99
01100001 | 01100010 | 01100011

而每个字符是从右往左计算，注意0补位

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <strings.h>template<typename T>
size_t serialize(const T& obj, char* buf, size_t len) {if (len < sizeof(obj)) {return -1;}*reinterpret_cast<T*>(buf) = obj;return sizeof(obj);
}template<typename T>
size_t deserialize(T& obj, char* buf, size_t len) {if (len < sizeof(obj)) {return -1;}obj = *reinterpret_cast<T*>(buf);return sizeof(obj);
}struct S {int a;char b;char str[100];int arr[10];
};void printS(const S& s) {printf("%d\n", s.a);printf("%d\n", s.b);printf("%s\n", s.str);for (int i = 0; i < sizeof(s.arr) / sizeof(int); i++) {printf("%d ", s.arr[i]);}printf("\n");
}int main() {printf("basic test =================\n");S s1;bzero(&s1, sizeof(s1));s1.a = 10;s1.b = 's';sprintf(s1.str, "hello world! This is a data type test");for (int i = 0; i < 10; ++i) {s1.arr[i] = i;}int N = 256;char buf[N];size_t ret = serialize(s1, buf, N);printf("serialize ret = %d\n", ret);S s2;ret = deserialize(s2, buf, N);printf("deserialize ret = ", ret);printS(s2);printf("\npointer test =================\n");int* a = (int*)malloc(sizeof(int));*a = 100;char* b = (char*)a;printf("%d %d\n", *a, *b);printf("%c\n", *a);bzero(buf, N);sprintf(buf, "aaaa");typedef long long LL;int* num;num = (int*)buf;printf("%d\n", *num);return 0;
}

最终输出：

basic test =================
serialize ret = 148
deserialize ret = 10
115
hello world! This is a data type test
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9pointer test =================
100 100
d
1633771873

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