C语言数据在内存中的存储
文章目录
- 一、整形在内存中的存储
- 1、无符号整数。
- 2、有符号整数。
- 二、大小端字节序
- 三、练习
- 练习1：
- 练习2：
- 四、浮点数在内存中的存储
- 1、浮点数的存储
- 2、浮点数存的过程
- 3、浮点数取的过程
一、整形在内存中的存储
整形在内存中存储分为有符号和无符号,即signed int有符号整数，unsigned int无符号整数，int 在VS中是默认有符号的。
1、无符号整数。
存储无符号整数时，把整数转换为二进制的形式存储在内存中，当使用时直接取出来使用。
2、有符号整数。
在有符号整数中，把最高位当作符号位，0表示正数，1表示负数。
在存储时有符号整数引入了原码，反码，补码的概念。
正整数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表示方法各不同。
原码：直接将负数最高位为1，值翻译成二进制形式。
反码：将原码除符号位外，按位取反。
补码：反码+1得到补码。
对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
在计算机系统中，数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。
原因在于，使⽤补码，可以将符号位和数值域统⼀处理；
同时，加法和减法也可以统⼀处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算过程是
相同的，不需要额外的硬件电路。
二、大小端字节序
计算机在内存中存储的数据分为大端存储和小端存储。
大端存储：数据的高字节内容保存在内存的低地址处，数据的低字节内容保存在高地址处。
小端存储:数据的高字节内容保存在内存的高地址处，数据的低字节内容保存在低地址处。
判断当前编译器是大小端字节序方法
#include<stdio.h>
int judge_the_size()
{int a = 1;return *((char*)&a);
}
int main()
{if (judge_the_size()){printf("小端字节序\n");}else{printf("大端字节序\n");}return 0;
}
三、练习
练习1：
#include <stdio.h>
int main()
{char a= -1;signed char b=-1;unsigned char c=-1;printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);return 0;
}
char类型的取值范围为-128~127
a 和 b 在取值范围内类型相同，结果都为-1
c类型为无符号char类型，取值范围为0~255
-1给unsigned char 赋值
-1在内存中的存储补码为1111111
用%d打印时整形提升补0
结果255
练习2：
#include <stdio.h>
int main()
{char a = -128;printf("%u\n", a);return 0;
}
char类型存储-128
在内存中的补码为1000000
在用%u打印整形提升时补1
11111111 11111111 11111111 10000000
结果为这个二进制的值
四、浮点数在内存中的存储
1、浮点数的存储
浮点数家族包括： float、double、long double 类型。
V = (−1) S * M ∗ 2E
• (−1) s表⽰符号位，当S=0，V为正数；当S=1，V为负数
• M表⽰有效数字，M是⼤于等于1，⼩于2的
• 2 表⽰指数位
对于32位的浮点数，最高的1位存储符号位S，接着的8位存储指数E，剩下的23位存储有效数字M
对于64位的浮点数，最高的1位存储符号位S，接着11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M
2、浮点数存的过程
在存时会把M转换成大于等于1，小于2的小数，移动小数位所以称为浮点数，对应E的值改变，存储M时只存储小数点后的数。
对指数E存储时E位8位时，加上中间值127然后存入内存中。
在E为11位时，加上中间值1023。
3、浮点数取的过程
分为三种情况：
(1)E不全为0或全为1
这时浮点是取的过程M加1，E如果在存时+127，取时就-127.
怎么存就反着取出来
(2)E全为0
这时，浮点数指数E的真实值等于1-127（或者1-1023），有效数M不再加1，直接还原为0.xxxxxxx的小数，这样为了表示±0，以及接近于0的很小的数字。
(3)E全为1
如果有效数M全为0，表示±无穷大