非常規(guī)入門C語言：2、初始數據類型
日常生活中，在我們周圍充斥著各種各樣的數據。這些數據有著不同的形式，且分布在不同的載體上。
但有些數據是有意義的，如費用余額、學號、身份證號、姓名、年齡等；而有些數據是無意義的，如......
而計算機被發(fā)明以來，天生就是服務于科學計算的，即：一切計算機問題都是數學問題。
在上一章中，計算機底層的計算方式是通過二進制來確定的。同時為了能夠方便地使數據參與運算，還引出最小處理寬度（寬度就二進制位數）和控制指令。
那我們可以把哪些數據放在計算機“里面”呢？
理論上，所有數據都可以。但首先我們解決數據從哪里來的問題，即信息的數字化。
首先，和數值相關的東西，我們可以很方便存儲在計算機中，剩下的問題就是精度和寬度的問題。
其次，我們還需要解決非數值信息的數字化問題。
那么我們先解決哪個問題呢？
為了避免問題的延伸，我們先解決寬度的問題，即給不同的數據分配一個確定的類型，即數據類型。
首先，我們能確定的第一個數據類型就是計算機的最小處理寬度，無論是哪種機器，無論它的最小處理寬度是多大，我們都稱之為“字”，字的寬度稱之為“字寬”。那么為了和二進制搭上關系，我們采用倍數增長的方式，擴大數據類型的表示范圍。
字->雙字->四字->八字->16字->32字->64字......
你想擴大多少倍都可以，但必須是前一個數值的2倍。因為這樣的處理方式的難度是最低的。
于是，基于“字”概念的數據類型就出現(xiàn)了。但是它本身并不具有通用性和實際意義，因為“無論它的最小處理寬度是多大，我們都稱之為‘字’”。
這時，我們應該想到貌似有一個8位的數據。沒錯，在上一章中，我們使用8位二進制的數據完整表示了控制字符（如換行等）、大小寫字母、數字和常用標點符號。那么，干脆就用8位作為最小處理寬度。
那么，給個名字，把8位寬度的稱為“字節(jié)”，同時將“字節(jié)”確定為通用的基本字寬。
這時，我們得到了一些較為原始的數據類型：字節(jié)、雙字節(jié)、四字節(jié)......
我們能有多大的數呢。。。這是一個問題。因為需要看CPU能處理多大的數。32位的CPU最大一次性處理32位，64位CPU最大一次性處理64位。為啥是一次性呢？理論上來說，只要你能提供足夠的存儲空間，數字多大都沒問題，但是運算是一部分一部分來的，極端情況也有可能是一位一位來計算的。這種由CPU確定的最大一次性處理寬度，稱之為“數據寬度”。
早期計算機的數據類型就是這樣。。。很枯燥，很直白，但也很簡約。
但這不是我們的目標，我們的目標是“星辰大?！薄?/p>
1 + 1 = 2
1 - 2 = ?
當你在計算時有沒有想到這樣一個問題：正整數可以直接表示，但負整數和小數沒辦法直接在計算機中表示。
因為計算機中沒有負號和小數點的概念。解決辦法也是相當簡單粗暴：用正整數來表示不就好了？
舉個例子：
使用字節(jié)來控制字寬。那最長就是8位，表示的范圍就是0到255（即0000 0000 ~ 1111 1111）。
首先我們先確定一下正數與負數的交界點，那就是0。那我們就可以確定，0加上1就是正數，0減掉1就是負數。
如果我們需要表達-2，那就是0000 0000 - 0000 0010就等于1111 1110，因為0減1不足，向前借2。
為什么是瞬時呢？因為只需要對前面的位進行取反，最低位根本不用管就可以完成一個負數的完整表達。根本不可能使用加減運算。但作為人類，我們有時有必要理解計算機的運算方式，但有時又沒有必要。而像這種特別基礎，基礎到對后面的知識沒有什么太大影響的東西，我們只需要理解最人性化的思路就可以了。
但是教科書卻用計算機運算的方式來介紹負數的表示原理，無疑是給剛接觸的小伙伴帶來了沉痛的負擔。
各位小伙伴可能已經發(fā)現(xiàn)，在計算機中，處于最高位的0是一個非常神奇的存在。我們通過它能夠辨別是正數還是負數，也能夠通過它，來判斷一個數據是不是正確的（就是低位數據的每一位運算的結果，稱為校驗）。其實我們還可以利用0來確定真假值，比如0為真，非0為假，我們稱之為“布爾值”。
剛剛我們找到了負數的表示方案，此時，我們就需要找到非整數的表示方法了。那么如何利用整數來表示非整數呢？
一種方式是直接規(guī)定第多少位開始是小數部分，當然這種方式沒人會喜歡，而且靈活性也很差。
其實這里我們就考慮到了小數點的變動問題：小數點是不動（小數位數固定）還是變化的（小數位數不定）。顯然，兩種形式各有優(yōu)劣。
既然整數的表達最方便，那能否讓小數和整數直接掛鉤呢？可以。
我們以科學計數法再舉個例子：
使用二進制表示259.56，如果將其轉換為科學計數法就是2.5956*10^2。
但很顯然我們還是沒辦法直接表示，既然縮小不行，那就嘗試放大。于是我們可到等價的值25956*10^-2。這時其中所有相關的數值我們都是在計算機方便的表示：25956、10和-2。
但是不要忘了，計算機是基于二進制的，并非十進制，那就意味著，必須將這仨兄弟都轉換成二進制就可以了。
可是，好像不太容易啊。因為我們一直是按照十進制來處理，但換成二進制中，小數點的變動就不一樣了。
所以我們將259.56拆成兩部分，使用常規(guī)方案表示整數部分259，使用小數表示法表示小數部分0.56。
在十進制的世界中，1是1*10^0，10是1*10^1，0.1是1*10^-1。
在二進制中也是基本一致的，1是1*2^0，2是1*2^1。
也就是說，我們需要表達某個大數，就是讓這個數除以基數，十進制的基數就是10，那么二進制的基數就是2；反之，如果我們需要表達一個湊不整基數的小數，就需要讓這個數乘以基數。
例如：256就是200+50+6=2*100 +5*10+6*1，表達邏輯是讓原來的數縮小，讓基數增大。
再如：0.25就是0.2+0.05=2*10^-1+5*10^-2，表達邏輯是原來的數變大，讓基數減小。（說法不是很嚴謹，因為不是讓基數本身發(fā)生變化，而是權值，或者說是指數部分）
那么，0.56表示成二進制就是讓這個數一直乘以2，直到小數部分沒有值為止。
0.56 * 2 = 1.12 -> 取 1
0.12 * 2 = 0.24 -> 取 0
0.24 * 2 = 0.48 -> 取 0
0.48 * 2 = 0.96 -> 取 0
0.96 * 2 = 1.92 -> 取 1
……
很長很長：.100 0111 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0100 0111 1011
所以就涉及到精度問題。。。因為我們不可能把所有精力和空間全浪費在小數的處理上。除非。。。有東西能夠幫我們自動完成這件事。
那么，上面的259.56就可以分成三部分了，整數部分、小數部分、小數點位數。
當然，這只是一個示例。并不一定是現(xiàn)代計算機中用到的表達方式。
至此，我們已經利用計算機中原有的東西實現(xiàn)了一些類型，如：數值、字符、布爾值，暫且稱他們?yōu)椤俺跏紨祿愋汀卑伞?/p>
