整型在内存中的存储

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于 2022-03-21 14:48:15 首次发布

本文介绍了计算机中整数的三种表示方式——原码、反码和补码，以及它们之间的转换关系。同时，详细阐述了大小端存储模式的概念，解释了为何会出现这两种存储方式。通过一个2015年百度笔试题，给出了判断机器字节序的小程序示例，帮助读者深入理解大小端差异。

1.1 原码、反码、补码

2.1 大小端介绍

2.2 为什么会有大小端

3.1 2015百度笔试题：设计一个小程序来判断当前机器的字节序

1.1 原码、反码、补码

计算机中的整数有三种表示形式，即原码、反码、补码。

三种表示的方式均有符号位和数值位，符号位中用0表示”正“，用1表示”负“。

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以。

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了。

补码：反码+1就得到补码。

正数的原码、反码、补码相同。

负数的原码、反码、补码是需要计算。

例如：int a = -10;

int类型在计算机内存中占四个字节，32个比特，以二进制存储内存中。所以-10的原码、反码、补码如下：
原码：10000000000000000000000000001010

反码：111111111111111111111111111111110101

补码：111111111111111111111111111111110110

对于整型来说，数据存放内存中的实际上是补码，打印出的是原码，因为计算机cpu只有加法器，使用补码可以将数值域和符号位统一处理。

2.1 大小端介绍

int a = 0x11223344在内存中怎么存储呢？首先，0x11223344一共站四个字节，11、22、33、44各占一个字节，这个数据的44是低位字节处数据，11是高位字节处数据，如下图，在vs2019的编环境下，此数据的低位字节处数据存储在低位地址上，高位字节处的数据存储在高位地址上。

大端存储模式：数据的低位保存在内存中的高地址，数据的高位保存在内存中的低地址。

小端存储模式：数据的低位保存在内存中的低地址，数据的高位保存在内存中的高地址。

2.2 为什么会有大小端

计算机系统中，以字节为单位，每个地址单元对应一个字节，一个字节为8个bit，但是c语言中除了8bite的char外，还有16bit的short和32bit的long型，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位，由于寄存器宽度大于一个字节，就存在如何将多字节安排的问题，所以出现了大小端存储。

3.1 2015百度笔试题：设计一个小程序来判断当前机器的字节序

//设计一个小程序，判断当前机器的字节序
//大端字节序存储；低位字节处的数据存储在高位地址，高位字节处的数据存储在低位地址。
//小端字节序存储：低位字节处的数据存储在低位地址，高位字节处的数据存储在高位地址。
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
	int a = 1;
	char* p = (char*)&a;
	if (*p == 1)
		return 1;
	else
		return 0;
}

int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
		printf("小端");
	else
		printf("大端");

	return 0;
}