数据在内存中的存储

数据在内存中的存储 一、整数在内存中的存储二、大小端字节序和字节序判断1.大小端2.练习 三、浮点数在内存中的存储1.浮点数的存储1.1浮点数存的过程1.2浮点数取的过程 2.题目解析

一、整数在内存中的存储

对于整型来说，数据存放内存中其实存放的是补码。

二、大小端字节序和字节序判断 1.大小端

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，分为大端字节序存储和小端字节序存储： eg:0x11223344

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。11 22 33 44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。44 33 22 11 2.练习

1.设计一个小程序来判断当前机器的字节序。

//代码1 #include<stdio.h> int check_sys() { int i=1; return (*(char*)&i); //先取出1在内存中的存储，强转为char*可解引用取出第一个字节 } int main() { int ret = check_sys(); if(ret == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; } //代码2 int check_sys() { union { int i; char c; }un; un.i = 1; return un.c; } //union允许i和c共享同一块内存，c访问的是i的最低字节 int main() { char a = -1; //10000000000000000000000000000001 //11111111111111111111111111111110 //11111111111111111111111111111111 //char1字节：11111111 //char默认signed，升int以符号位补齐 //11111111111111111111111111111111 signed char b = -1;//同char unsigned char c = -1; //11111111 //unsigned升int以0补齐 //00000000000000000000000011111111 printf("a=%d,b=%d,c=%d,a,b,c); return 0; }

输出结果：a=-1,b=-1,c=255 3.

//3.1 int main() { char a = -128; //10000000000000000000000010000000 //11111111111111111111111101111111 //11111111111111111111111110000000 //10000000 //char整型提升： //11111111111111111111111110000000 printf("%u\n",a);//4294967168 return 0; } //3.2 int main() { char a = 128; //00000000000000000000000010000000 //10000000 //可得到与上题相同结果 printf("%u\n",a); return 0; } int main() { char a[1000]; int i; for(i=0;i<1000;i++) { a[i] = -1-i; //-1,-2,-3...-128,127，126...1,0 } printf("%d",strlen(a));//\0的ASCII码是0，所以strlen到0结束，255 return 0; }

由图可得，-1后-128的下一个数是127。 5.

//5.1 unsigned char i = 0;//无符号char类型范围0~255 int main() { for(i=0;i<=255;i++)//条件恒成立，死循环打印下面字符串 { printf("hello world\n"); } return 0; } //5.2 int main() { unsigned int i;//无符号整型 for(i=9;i>=0;i--)//同样死循环 { printf("%u\n",i); } return 0; } //x86环境 小端字节序 int main() { int a[4] = {1,2,3,4}; int *ptr1 = (int *)(&a+1);//4 int *ptr2 = (int *)((int)a+1); printf("%x,%x,ptr1[-1],*ptr2); return 0; }

这里a是指数组首元素地址，指向01000000的地址被强转为int类型加一，则指向下一个字节，再转为int*解引用，一次取出的是四个字节int的值，小端存储打印02000000。

三、浮点数在内存中的存储 1.浮点数的存储

浮点数在计算机内部的表示方法，根据国际标准IEEE754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：

（-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 eg:-5.0 -> -101.0 -> -1.01*2^2 S=1,M=1.01,E=2。 对于32位浮点数，最高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位浮点数，最高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。 1.1浮点数存的过程

M： 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，只保存后面的效数部分，等到读取的时候再把第一位的1加上去，目的是节省1位有效数字。 E： 首先E为一个无符号整数，但在实际中会出现E为负数的情况，因此规定存入内存时E的真实值还必须加上一个中间值，8位E：+127；11位E：+1023。

1.2浮点数取的过程

一共三种情况： 1.2.1 E不全为0或不全为1 E减去127，再将有效数字M前加上第一位的1。 eg:0.5 ->0.1(二进制形式) ->1.0*2^(-1) E：-1+127：126 ->01111110 最终得到：1 01111110 00000000000000000000000 1.2.2 E全为0 这时，浮点数的指数E等于1-127（或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，表示±0，以及接近于0的很小的数字。 1.2.3 E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）。

2.题目解析 int main() { int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n %d\n",n);//9 printf("*pFloat %f\n",*pFloat); *pFloat = 9.0; printf("num %d\n",n); printf("*pFloat %f\n",*pFloat);//9.0 return 0; }

当数值或指针的类型与打印的类型一致时，会出现希望得到的结果。

第二问：00000000 00000000 00000000 00001001 将原来9的二进制序列以浮点数的形式拆分：0 00000000 00000000000000000001001 由上得：E全为0，即结果为0.000000第三问：9.0 ->1001.0 ->1.001*2^3 S=0，E=3（+127=130），M=1.001（去1->.001） 0 10000010 00100000000000000000000 使用计算器打印最终结果是1091567616。