【C语言新手村】数据的存储

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目录

一、整型在内存中的存储

        1. 1 原码、反码、补码

        1.2 大小端介绍

二、浮点型在的存储

        2.1 浮点数存储规则

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        一个变量的创建需要在内存中申请空间，空间的大小取决于不同的类型（char、short、int、long……），让我们一起来讨论数据究竟是如何在空间中开辟、存储的。

一、整型在内存中的存储

        先创建两个整型变量，比如;

        int a = 10;

        int b  = -10;

        那么这些整型变量是如何存储的捏？

        1. 1 原码、反码、补码

        要想知道他们是如何存储的就需要先知道原码、反码、补码的概念。

        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”

        他们分为两类：

        1. 正数的原码、反码、补码全部相等

        2. 负数的原码、反码、补码看我下面分析

         例如上面a = 10；

        原码就是将数字“10”转为二进制就可以得到；

        所以10的原码为（32位）：

        原码：00000000 00000000 00000000 00001010

        因为10是正数，所以第一位是“0”，反码补码都和原码一样

        10的反码和补码

        反码：00000000 00000000 00000000 00001010

        补码；00000000 00000000 00000000 00001010 

        现在我们再来看负数的

        例如：int  b = -10;

        因为这个数是负数，所以第一位是“1”，因此他的原码为：

        原码：10000000 00000000 00000000 00001010

        负数的反码为：符号位不变，其他对应位置取反

        原码：10000000 00000000 00000000 00001010

        反码：11111111   11111111   11111111   11110101

         负数的补码为：反码+1

        补码：11111111   11111111   11111111   11110110

        对于整型来说，数据存饭在内存中就是以补码的形式存进去的

        这里不难看出，原码——> 取反 ——> +1 就可以得到补码
        那么，补码——> -1 ——>取反 也能得到原码

        有趣的是：将补码——> 取反 ——> +1也可以得到原码

        我们也可以用 -10为例子：

        他的补码为：

         补码：11111111   11111111   11111111   11110110

        给他取反得到：

        10000000 00000000 00000000 00001001

        再+1即可得到 -10 原码

        原码：10000000 00000000 00000000 00001010

        神奇吧~

        这里我们知道了整型在内存中的存储方式了，我们来验证一下

        好了更神奇的来了，为啥这个存放的顺序有点反，又不完全反

        1.2 大小端介绍

        什么大端小端：

        大小端：
        大端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中；
        小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地址中

二、浮点型在的存储

        浮点数的存储就更复杂啦，这里还是用一个例子来说明吧        

        float a = 9.5;

        2.1 浮点数存储规则

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：
        (-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，大于等于1，小于2。
        2^E表示指数位。

        IEEE 754规定：
        对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。

        这里用9.5为例子：

        9.5的二进制为：1001.1

        改成科学计数法：1.0011*2^3

        因为9是正数：(-1)^0*1.0011*2^3

        于是我们就得到了9.5的SME

        S = 0 M = 0011 E  = 3+127=130

就可以得到他的二进制：0 10000010 00110000000000000000000

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