变量的类型是否存储在某处？它在哪里？答案

【问题标题】：Is the type of variable stored somewhere? Where is it?变量的类型是否存储在某处？它在哪里？
【发布时间】：2021-10-20 21:39:12
【问题描述】：

例如，

float f = 2.4;
int n = f + 1;

n = 3

变量 f 在内存中是 0x4019999a，所以我认为 f + 1 = 0x4019999a + 1 但计算机没有。如何知道 f 是“浮动”？即使 f 在内存中只是 0x4019999a。变量的类型是否存储在某个地方？

【问题讨论】：

编译器完成后，类型实际上会丢失。它们可以通过检查编译器生成的汇编指令来推断，但类型本身并不存储在任何地方。
编译器在执行它的工作时，会将标识符类型的信息保存在一个内部表中（不一定会输出到生成的二进制文件）。使用gcc，您可以尝试将debugging options 添加到二进制文件的生成中。
计算机中的一切都是数字。什么是手段来自它的context。在处理器级别，许多算术指令不知道数字是有符号还是无符号，但程序员使用它设置的不同标志。在您的示例中，编译器会生成适当的指令，因此数据类型是固有的。
重复：How and where in memory does the compiler store the information about what type a variable is?、Variable types in C and who keeps track of it、how data types are processed by Compiler、where the info about type is stored and how type safety check is performed?
这能回答你的问题吗？ how data types are processed by Compiler

标签： c compiler-construction typeinfo

【解决方案1】：

type 没有显式存储（在优化的生产可执行文件中；调试输出中包含各种额外信息）。

“那么如果没有存储类型，它怎么知道如何处理f = f + 1 与n = n + 1 不同？”我听到你问。 :-) 答案是编译器在编译时知道类型，并为这些操作输出不同的 CPU 指令。在f 的情况下，它输出处理浮点值的指令，但在n 的情况下，它输出处理二进制补码整数的指令。

【讨论】：

【解决方案2】：

不存储变量类型。编译器根据您编写的代码发出机器代码指令。

在你的例子中：

float f = 2.4;
int n = f + 1;

float 值 2.4 正在转换为 int，其值为 2。 1 被添加到整数值 2。结果是3。 f 在内存中的物理表示无关紧要。

如果您想将1 添加到被视为无符号整数的f 的物理内存表示中，您需要：

float f = 2.4f;
unsigned n,m;

memcpy(&n, &f, sizeof(n));
m = n + 1;

【讨论】：

【解决方案3】：

类型仅在翻译过程中很重要，此时编译器正在分析您的源代码并生成等效的机器代码。那是当诸如“一元*的操作数必须具有指针类型”和“+的操作数必须具有算术类型”和“函数调用中的参数类型和数量必须与函数声明匹配”等规则时被强制执行。

类型信息未明确存储在生成的机器代码中。根据源代码中使用的类型，生成的机器代码将根据对象的大小以及是否为浮点数使用不同的操作码和寄存器。例如在 x86 上，当将两个单精度浮点数相加时，编译器会将指令 addss 添加到机器码中；两个32位的ints相加时，会加上指令addl。

所以我认为 f + 1 = 0x4019999a + 1 但计算机没有。

int 不能存储小数值 - C 中的规则是，当您将浮点值分配给整数目标时，小数部分会被截断。 n不能存储3.4，只能存储3。

我把你上面的sn-p打包成一个完整的程序，编译一下¹，然后查看生成的机器码。线条

float f = 2.4;
int n = f + 1;

翻译如下：

movss   LCPI0_0(%rip), %xmm0    ## xmm0 = mem[0],zero,zero,zero
movss   LCPI0_1(%rip), %xmm1    ## xmm1 = mem[0],zero,zero,zero
...
movss   %xmm1, -8(%rbp)
addss   -8(%rbp), %xmm0
cvttss2si   %xmm0, %eax
movl    %eax, -12(%rbp)

movss 指令将单精度浮点值从一个位置复制到另一个位置 - 在这种情况下，它将浮点值 2.4 和 1.0 复制到浮点寄存器 %xmm0 和 %xmm1，分别。 %xmm1 (2.4) 中的值被复制到位置-8(%rpb)，这是变量f 的空间。该值将添加到%xmm0 (1.0) 中的值。此时%xmm0 包含值3.4。然后通过cvttss2si 指令将该值转换为其等效整数 (3)，并将结果存储在 32 位通用（即非浮点）寄存器%eax 中。然后将该结果复制到n (-12(%rbp))。

请记住，浮点值和整数值具有完全不同的表示。 32位整数值1的二进制表示为0x00000001；单精度浮点值1.0 的二进制表示为0x3f800000。

^{Apple LLVM 版本 10.0.1 (clang-1001.0.46.4)

目标：x86_64-apple-darwin18.6.0}

【讨论】：