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前言

目的：学习整数在内存的储存，什么是大小端，浮点数的储存。

1. 整数在内存中的存储

在讲解操作符的时候，我们就讲过了下⾯的内容：

整数的2进制表⽰⽅法有三种，即 原码、反码和补码。

正整数的原、反、补码都相同。 负整数的三种表⽰⽅法各不相同。 原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码。 反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。 补码：反码+1就得到补码，补码也可以取反+1得到源码。

三种表⽰⽅法均有符号位和数值位两部分，符号位都是⽤0表⽰“正”，⽤1表⽰“负”，⽽数值位最 ⾼位的⼀位是被当做符号位，剩余的都是数值位。 数据存放内存中其实存放的是补码。为什么呢？

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。

2. ⼤⼩端字节序和字节序判断

当我们了解了整数在内存中存储后，我们调试看⼀个细节：

#include int main(){ int a = 0x11223344;return 0;}

调试一下，我们可以看到在a中的 0x11223344 这个数字是按照字节为单位，倒着存储的。

2.1 什么是⼤⼩端？

其实超过⼀个字节的数据在内存中存储的时候，就有存储顺序的问题，按照不同的存储顺序，我们分 为⼤端字节序存储和⼩端字节序存储，下⾯是具体的概念：

1.⼤端（存储）模式：是指数据的低位字节内容保存在内存的⾼地址处，⽽数据的⾼位字节内容，保存 在内存的低地址处。 2.⼩端（存储）模式：是指数据的低位字节内容保存在内存的低地址处，⽽数据的⾼位字节内容，保存 在内存的⾼地址处。 上述概念需要记住，⽅便分辨⼤⼩端。

图片展示一下：

2.2 为什么有⼤⼩端” />这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着⼀个字节，⼀个字节为8 bit 位，但是在C语⾔中除了8 bit 的 char 之外，还有16 bit 的 short 型，32 bit 的 long 型（要看具体的编译器），另外，对于位数⼤于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度⼤ 于⼀个字节，那么必然存在着⼀个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了⼤端存储模式和⼩端存 储模式。 例如：⼀个 16bit 的 short 型 x ，在内存中的地址为 0x0010 ， x 的值为 0x1122 ，那么 0x11 为⾼字节， 0x22 为低字节。对于⼤端模式，就将 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在⾼地址中，即 0x0011 中。⼩端模式，刚好相反。我们常⽤的 X86 结构是⼩端模式，⽽ KEIL C51 则为⼤端模式。很多的ARM，DSP都为⼩端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是 ⼤端模式还是⼩端模式。所以说vs是小端字节序环境。那么如何利用程序判断是大端字节序还是小端字节序呢？案例1：

//代码1#include int check_sys(){ int i = 1; return (*(char *)&i);//下面分析：}int main(){ int ret = check_sys(); if(ret == 1){ printf("⼩端\n");} else{ printf("⼤端\n"); } return 0;}

分析：

下面我们 来做一些有关数据的储存的练习：

案例1：

#include 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;}

输出结果：

我们来一个一个分析：

b变量也是和a是一样的

案例2：

#include int main(){ char a = -128; printf("%u\n",a); return 0;}

char的范围-128~127，那这个案例输出结果为：

这是为什么呢？

分析如图：

在这里我们记住两图，记住就行：

signed char：

unsigned char：

案例3：

#include int main(){ char a[1000]; int i; for(i=0; i<1000; i++){ a[i] = -1-i; } printf("%d",strlen(a)); return 0;}

在这里上面那幅图就很重要了，输出结果是：

字符串长度找到\0.也就是0

循环到255时在++，变成了0，所以是255.

案例4：

#include unsigned char i = 0;int main(){ for(i = 0;i<=255;i++){ printf("hello world\n"); } return 0;}

这个一看就是死循环，unsigned char的值范围0~255，所以会一直打印hello world。

案例5：

#include int main(){ unsigned int i; for(i = 9; i >= 0; i--) { printf("%u\n",i); } return 0;}

输出结果：

也是死循环为什么？因为i = -1时，位无符号-1的无符号是一个很大的正数，所以死循环。

3. 浮点数在内存中的存储

常⻅的浮点数：3.14159、1E10等，浮点数家族包括： float、double、long double 类型。 浮点数表⽰的范围： float.h 中定义 根据国际标准IEEE（电⽓和电⼦⼯程协会） 754，任意⼀个⼆进制浮点数V可以表⽰成下⾯的形式：

V = (−1) ^S *M ∗ 2^E• (−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^E 表⽰指数位

举例来说:

⼗进制的5.0，写成⼆进制是 101.0 ，相当于 1.01×2^2 。 那么，按照上⾯V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。 ⼗进制的-5.0，写成⼆进制是 -101.0 ，相当于 -1.01×2^2 。那么，S=1，M=1.01，E=2。 (1)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 (2)对于64位的浮点数，最⾼的1位存储符号位S，接着的11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M

3.1浮点数存数的过程

IEEE 754 对有效数字M和指数E，还有⼀些特别规定:

前⾯说过， 1≤M<2 ，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中 xxxxxx 表⽰⼩数部分。 IEEE 754 规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第⼀位总是1，因此可以被舍去，只保存后⾯的 xxxxxx部分。⽐如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第⼀位的1加上去。这样做的⽬ 的，是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第⼀位的1舍去以后，等于可以保 存24位有效数字。 ⾄于指数E，情况就⽐较复杂 ⾸先，E为⼀个⽆符号整数（unsigned int） 这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0~255；如果E为11位，它的取值范围为0~2047。但是，我 们知道，科学计数法中的E是可以出现负数的，所以IEEE 754规定，存⼊内存时E的真实值必须再加上 ⼀个中间数，对于8位的E， 这个中间数是127 ；对于11位的E，这个中间数是1023。 ⽐如，2^10的E是 10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001. 案例1：

#includeint main(){floata = 5.5f; return 0；}

那么浮点数是如何储存进储存的呢？

不妨看看详细分析：

3.2浮点数取的过程

指数E从内存中取出还可以再分成三种情况： E不全为0或不全为1 这时，浮点数就采⽤下⾯的规则表⽰，即指数E的计算值减去127（或1023），得到真实值，再将有效 数字M前加上第⼀位的1。 ⽐如：0.5 的⼆进制形式为0.1，由于规定正数部分必须为1，即将⼩数点右移1位，则1.0*2^(-1)，其 阶码为-1+127(中间值)=126，表⽰为01111110，⽽尾数1.0去掉整数部分为0，补⻬0到23位 00000000000000000000000，则其⼆进制表⽰形式为00111111000000000000000000000000 E全为0 这时，浮点数的指数E等于1-127（或者1-1023）即为真实值，有效数字M不再加上第⼀位的1，⽽是还 原为0.xxxxxx的⼩数。这样做是为了表⽰±0，以及接近于0的很⼩的数字。 0 00000000 00100000000000000000000E全为1 这时，如果有效数字M全为0，表⽰±⽆穷⼤（正负取决于符号位s）0 11111111 00010000000000000000000 好了，关于浮点数的表⽰规则，就说到这⾥。 来看一道练习案例1：

#include int main(){ int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n的值为：%d\n",n); printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat); *pFloat = 9.0; printf("n的值为：%d\n",n); printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat); return 0;}

输出结果：

这是为什么呢？来一个一个分析：

所以不要把浮点数和正数打印错了。

好了，今天就到这里了，都看到这里了，点一个赞吧，谢谢观看。