你真的知道数据在内存中的储存吗？-优快云博客

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本文详细介绍了整形在内存中的补码存储、大小端概念的区别、如何判断机器的大小端、浮点数的存储方式（包括有效数字和指数的表示）以及IEEE754标准。通过实例演示了整数和浮点数在内存中的不同表示方法。

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1.整形在内存中的存储

我们知道，对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

因为在计算机系统中，数值一律用二进制的补码表示和存储，
使用补码可以将符号位和数值位统一处理

整数的2进制表⽰⽅法有三种，即原码、反码和补码
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

注：
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

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2.什么是大小端？

首先我们观察一个调试中的细节，调试的时候，我们可以看到在s中的 0x11335588 这个数字是按照字节为单位，倒着存储的。这是为
什么呢?
在这里插入图片描述
这里就得到大小端的了解，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。

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。

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。

3.如何判断机器大小端

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
int i = 1;
return (*(char *)&i);
}
int main()
{
    int ret = check_sys();
    if(ret == 1)
       {
         printf("⼩端\n");
       }
    else
       {
         printf("⼤端\n");
       }
    return 0;
}

在这里插入图片描述

4.浮点数在内存中的存储

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

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);
}

在这里插入图片描述
明明上述代码中存的是同一个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么⼤？
所以我们有理由怀疑整数和浮点数在计算机内部的表⽰⽅法不同。

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：

举例说明：

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。

IEEE754规定：
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
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

4.1浮点数存的过程

有效数字M: 1.xxxxxxxx

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。

指数 E：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。