408学习笔记-14-C-数据在内存中的存储

1、整数型存储

整数型存储就是所有整型家族里的数据类型的存储方式，也就是说包含了字符类型的存储（因为字符的''操作符的返回值是ASCII码值，故实际上存储的是整数）。

1.1、有符号整数

有符号整数包含char，short，int，long，long long这几种类型的数据。

他们的二进制表示方法有三种：原码，反码，补码。

这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，最高位的一位是被当做符号位，剩余的都是数值位。

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。

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。

有符号整数在内存中统一以补码的形式存储，并且以补码形式参与任何操作。

以补码形式进行存储的原因：
在计算机系统中，有符号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。

1.2、有符号整数的特性

由于补码与数据类型限制精度的特性，产生了一种有意思的循环：
以char类型为例子：

-128，-127…-2，-1，0，1，2…126，127，-128，-127…-2，-1，0，1，2…126，127，-128，-127…

总结为：阳极生阴，阴极生阳（有点模运算的感觉在里面）。

1.3、无符号整数

无符号整数包含unsigned char，unsigned short，unsigned int，unsigned long，unsigned long long这几种类型的数据。

无符号数中没有原码-反码-补码的概念。

无符号整数的二进制表示形式只有一种，即直接将无符号整数翻译成对应的二进制形式，并且以这种形式在内存中存储。

1.4、无符号整数的特性

由于数据类型限制精度的特性，也产生了一种有意思的循环：
以char类型为例子：

0，1，2…126，127，128…254，255，0，1，2…126，127，128…254，255，0，1，2…126，127，128

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2、浮点数型存储

使用浮点数型存储的数据类型有：float、double、long double。

浮点型数存储也就是IEEE 754标准。

根据IEEE 754标准，任何一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：

$V=(-1{)}^S\ast M\ast 2^E$

其中：

$(-1{)}^S$：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取值范围是大于等于1，小于2。

2 E 2^E