在前面一節中簡單介紹了變量的使用，當我們定義一個變量的時候，系統就會為變量分配一塊存儲空間。而變量的數值在內存中是以二進制的形式存儲的，這講來深入研究變量在內存中的一些存儲細節。
一、字節和地址
為了更好地理解變量在內存中的存儲細節，先來認識一下內存中的“字節”和“地址”。
1.計算機中的內存是以字節為單位的存儲空間。內存的每一個字節都有一個唯一的編號，這個編號就稱為地址。就好像酒店是以房間為單位的，每個房間都有一個唯一的房號，我們根據房號就能找到對應的房間。
里面的每個小框框就代表着內存中的一個字節，白色數字就是每個字節的地址（這里采取十六進制來顯示，地址值是隨便寫的，僅作為參考，真實情況中的地址值不一定是這個），可以發現，內存中相鄰字節的地址是連續的。
2.大家都知道，一個字節有8位，所能表示的數據范圍是非常有限的，因此，范圍較大的數據就要占用多個字節，也就是說，不同類型的數據所占用的字節數是不一樣的。
二、變量的存儲
1.變量類型的作用
跟其他編程語言一樣，C語言中用變量來存儲計算過程使用的值，任何變量都必須先定義類型再使用。為什么一定要先定義呢？因為變量的類型決定了變量占用的存儲空間，所以定義變量類型，就是為了給該變量分配適當的存儲空間，以便存放數據。比如char類型，它是用來存儲一個字符的，一個字符的話只需要1個字節的存儲空間， 因此系統就只會給char類型變量分配1個字節，沒必要分配2個字節、3個字節乃至更多的存儲空間。
2.變量占用多少存儲空間
1> 一個變量所占用的存儲空間，不僅跟變量類型有關，而且還跟平台有關系。同一種類型的變量，在不同平台下所占用的存儲空間又是不一樣的。我們都知道操作系統是有不同位數的，比如Win7有分32位、64位。由於我們是Mac 64位系統下開發，就以64位為標准。
2> 下面的表格描述了在64位環境下，基本數據類型所占用的存儲空間，了解這些細節，對以后學習指針和數組時是很有幫助的。
3.變量示例
當定義一個變量時，系統就會為這個變量分配一定的存儲空間。
1 int main() 2 { 3 char a = 'A'; 4 5 int b = 10; 6 7 return 0; 8 }
1> 在64bit環境下，系統為變量a、b分別分配1個字節、4個字節的存儲單元。也就是說：
- 變量b中的10是用4個字節來存儲的，4個字節共32位，因此變量b在內存中的存儲形式應該是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010。
- 變量a中的'A'是用1個字節來存儲的，1個字節共8位，變量a在內存中的存儲形式是0100 0001，至於為什么'A'的二進制是這樣呢，后面再討論。
2> 上述變量a、b在內存中的存儲情況大致如下表所示：
（注："存儲的內容"那一列的一個小格子就代表一個字節，"地址"那一列是指每個字節的地址）
- 從圖中可以看出，變量b占用了內存地址從ffc1~ffc4的4個字節，變量a占用了內存地址為ffc5的1個字節。每個字節都有自己的地址，其實變量也有地址。變量存儲單元的第一個字節的地址就是該變量的地址。變量a的地址是ffc5，變量b的地址是ffc1。
- 內存尋址是從大到小的，也就是說做什么事都會先從內存地址較大的字節開始，因此系統會優先分配地址值較大的字節給變量。由於是先定義變量a、后定義變量b，因此你會看到變量a的地址ffc5比變量b的地址ffc1大。
- 注意看表格中變量b存儲的內容，變量b的二進制形式是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010。由於內存尋址是從大到小的，所以是從內存地址最大的字節開始存儲數據，存放順序是ffc4 -> ffc3 -> ffc2 -> ffc1，所以把前面的0000 0000都放在ffc2~ffc4中，最后面的八位0000 1010放在ffc1中。
4.查看變量的內存地址
在調試過程中，我們經常會采取打印的方式查看變量的地址
1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a = 10; 6 printf("變量a的地址是：%p", &a); 7 return 0; 8 }
第6行中的&是一個地址運算符，&a表示取得變量a的地址。格式符%p是專門用來輸出地址的。輸出結果是：
變量a的地址是：0x7fff5fbff8f8
這個0x7fff5fbff8f8就是變量a的內存地址
三、負數的二進制形式
1 int main() 2 { 3 int b = -10; 4 return 0; 5 }
在第3行定義了一個整型變量，它的值是-10。-10在內存中怎樣存儲的呢？其實任何數值在內存中都是以補碼的形式存儲的。
- 正數的補碼與原碼相同。比如9的原碼和補碼都是1001
- 負數的補碼等於它正數的原碼取反后再+1。（取反的意思就是0變1、1變0）
那么-10的補碼計算過程如下：
1> 先算出10的二進制形式：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
2> 對10的二進制進行取反：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
3> 對取反后的結果+1：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
因此，整數-10在內存中的二進制形式是：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
四、變量的作用域
1.作用域簡介
變量的作用域就是指變量的作用范圍。先來看看下面的程序：
1 int main() 2 { 3 int a = 7; 4 5 return 0; 6 }
- 在第3行定義了一個變量a，當執行到這行代碼時，系統就會為變量a分配存儲空間
- 當main函數執行完畢，也就是執行完第5行代碼了，變量a所占用的內存就會被系統自動回收
- 因此，變量a的作用范圍是從定義它的那行開始，一直到它所在的大括號{}結束，也就是第3~6行，一旦離開這個范圍，變量a就失效了
2.代碼塊
1> 代碼塊其實就是用大括號{}括住的一塊代碼。
1 int main() 2 { 3 { 4 int a = 10; 5 6 printf("a=%d", a); 7 } 8 9 a = 9; 10 11 return 0; 12 }
- 注意第3~7行的大括號，這就是一個代碼塊
- 當執行到第4行時，系統會分配內存給變量a
- 當代碼塊執行完畢，也就是執行完第6行代碼后，變量a所占用的內存就會被系統回收
- 因此，變量a的作用范圍是從定義它的那行開始，一直到它所在的大括號{}結束，也就是第4~7行，離開這個范圍，變量a就失效了
- 所以，上面的程序是編譯失敗的，第9行代碼是錯誤的，變量a在第7行的時候已經失效了，不可能在第9行使用
2> 如果是下面這種情況
1 int main() 2 { 3 int a = 9; 4 5 { 6 int a = 10; 7 8 printf("a=%d", a); 9 } 10 11 return 0; 12 }
- 注意第3、6行，各自定義了一個變量a，這種情況是沒問題的。C語言規定：在不同作用域中允許有同名變量，系統會為它們分配不同的存儲空間。
- 在第3行定義的變量a的作用域是：第3~12行；在第6行定義的變量a的作用域是：第6~9行。
- 最后注意第8行：嘗試輸出變量a的值。那這里輸出的是哪一個變量a呢？先看輸出結果：
a=10
這里采取的是“就近原則”，也就是第8行訪問的是在第6行定義的變量a，並不是在第3行的變量a。
五、變量的初始化
變量在沒有進行初始化之前，不要拿來使用，因為它里面存儲的是一些垃圾數據
1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int c; 6 7 printf("%d", c); 8 return 0; 9 }
注意第5行的變量c，只是定義了變量，並沒有給它賦初值。輸出結果：
1606422622
可以發現，變量c里面存儲的是一些亂七八糟的數據