整形数据在内存中的存储

最新推荐文章于 2025-05-20 21:17:40 发布
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本文详细介绍了整形数据在内存中的存储方式，包括有符号和无符号类型的char、short、int、long long在不同位宽机器上的范围。讲解了小端和大端存储的概念，并通过例子解析了大小端的笔试题，帮助读者深入理解数据存储的原理。

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整型数据在内存中的存储，是一个值得细细体会的问题，千万不要把它忽视了！！！下面我们来详细谈一谈：

什么是整形？

整形有：char     short      int       long       long long  

各种整形又分为：signed  (有符号型，没有写 signed 这个关键字的类型默认是有符号类型：例如上一行的类型都是有符号类型)

                             unsigned（无符号类型）

各种类型的范围：

认识类型范围前先看看两个密诀：1000 0000    1后面7个0，则表示：2的7 次方  即128

                                                       0111 1111     0后面7个1，则表示：2的7次方减1  即128-1=127

同时请记住边缘数据：2^7 = 128                 2^15 = 32768               2^31 = 2147483648

                                    2^8 = 256                 2^16 =  65536              2^32 = 4294967296

                       

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关于整型在内存中的数据存储的方式
「zero」的博客
02-01 3744
整型存储方式 整型家族 char unsigned char signed char short unsigned short [int] signed short [int] int unsigned int signed int 1ong unsigned long [int] signed long [int] 原码、反码、补码 计算机中的整型有符号数有三种表示方法，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
【C语言】数据存储——整形在内存中的存储
westbrookd的博客
05-15 1007
在使用C语言时，我们根据自己所需会声明各种各样的数据类型，例如整形，浮点型等，了解数据在内存中的存储方式，对我们理解计算机一些底层运行逻辑和我们提高自身的“内功修为”有着很大的帮助，今天我们就先来介绍一下整形在内存中的存储方式。本文通过整形数据的表达方式和大小端的存储形式这两方面讲述了整形数据在内存中的存储方式，对计算机如何处理繁杂的数据方式有了大概的理解和认识。
整型在内存中的存储
sid_Tang的博客
08-09 196
整型在内存中的存储
整数和浮点数在内存中的存储
2402_87406177的博客
05-20 709
浮点数的存储遵循IEEE 754 标准，它将数字表示为三个部分：符号位（sign bit）：1 位，表示数值的符号，0 表示正数，1 表示负数。指数位（exponent）：表示数字的指数部分。使用偏移量表示法（biased exponent），例如单精度浮点数使用 8 位来表示指数，偏移量为 127。尾数位（mantissa）：表示浮点数的有效数字部分。浮点数有单精度（32 位）和双精度（64 位）两种表示方法。我们以单精度浮点数为例，来展示浮点数如何存储。整数采用补码表示法，精确表示整数值；
整形在内存中存储
oldwang1999的博客
04-15 326
一个变量的创建是要在内存中开辟空间的，空间的大小是根据不同的类型而决定的；我们知道创建一个整形需要分配4个字节的空间，那它是如何让存储的呢？通过学习，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。先来了解一下源码，反码，补码。源码：直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。反码：将源码符号位不变，其他位依次按位取反。补码：反码+1。看代码#include<stdio> i...
整形数据在内存中的储存
fengxia110的博客
08-11 1062
关于整形数据在内存中的存储
整型数据在内存当中的存放形式
贱人张
12-09 3188
整型数据在内存中以二进制补码形式进行存储，n位二进制补码的计算公式为：[x]补=2n+x 如：[-1]补=28+(-1)=255=1 111 1111B 二进制减法口算方法：由n个二进制1组成，即：，因此，比该数略小的数只须将若干相应位权的1改为0即可。如， 250=(2^8-1)-5=1111 1111B-101B=1111 1010B 二进制加法口算方法：由1个1和n个0构成的
整形数据和浮点型数据在内存中的存储
shykielove_的博客
06-05 1154
目录前言数据类型介绍数据类型的基本归类整形家族浮点型家族大小端字节序浮点数在内存中的存储 前言 在我之前的文章里，讲过了整数的二进制表示形式有三种，即原码、反码、补码三种形式以及他们的相互转换方式，具体可见链接: C语言初阶操作符学习笔记，本篇文章将更加深入的讲解数据类型以及他们是如何存储的。 数据类型介绍 数据类型的基本归类 根据数据在内存中的存储方式，我们可以将数据分为两大家族：整形家族和浮点型家族。 整形家族 整形家族包括：char,short,int,long,long long(C99)。由于字符
整形数据在内存中的存储详解
m0_73910099的博客
11-08 322
本文章讲述了整形数据在内存中是如何存储的，以及大小端的概念和原码反码和补码的详细解答
整型数据是如何在内存中存储的
malloc不出对象的博客
10-22 3972
数据在内存中的存储
整形数据在内存中的存储 - 原码反码补码|大小端|整形提升
BuiderCodes的博客
01-31 999
在计算机系统中，数据可以按照不同的字节顺序存储，主要有大端序（Big Endian）和小端序（Little Endian）两种。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。具体系统采取哪种顺序储存，取决于硬件。要注意：数据都是从较低位置开始向高位置存储的，这里的顺序是指的在存储一个整形数据时，数据的低位和高位在已经划分好的一片整形数据内存空间内的存储顺序。
整型在内存中的存储&整型提升
ahojcn 的博客
11-04 401
整型在内存中的存储 1. 往内存里存一个整数 无符号数：原、反、补码一样 有符号数： 正数：原、反、补码一样 负数：补码表示 例如： -10:有符号->负数->存它的补码 以8比特位为例 原： 1000 1010 反： 1111 0101 补： 1111 0110 ->最终存入内存中的-10 2. 存内存中取一个整数 看是什么类型(有符号整数 / 无符号整数) 无...
学习心得——整型数据在内存中如何存储？
小凡的专栏
06-13 1857
看了贺老师的两篇博文，从开始的懵懵懂懂到亲自实践总算把这个问题搞清楚了，学到了书本以外的知识，记下心得。 博文链接： C++实践参考：IP地址类 整形数据在内存中如何存储？ 以下为验证结果： 计算器结果为：202*256*256*256+194*256*256+116*256+97； 其与ip1.address的值相等，验证了所谓的“低位在前，高位在后”的存储原理。
整型数据在内存中的存储
weixin_49455400的博客
08-10 910
数据在内存中是如何存储的呢C数据类型最小值最大值−27-2^7−2727−12^7-127−1028−12^8-128−1short−215-2^{15}−215215−12^{15}-1215−10216−12^{16}-1216−1int−231-2^{31}−231231−12^{31}-1231−10232−12^{32}-1232−1long−263-2^{63}−2。......
C语言：深度刨析数据在内存中的存储——整型数据
qq_44631587的博客
10-03 886
一、整型数据及其取值范围 对于有符号整型数据，有一点需要注意：C语言中用最高位位1，其余位全为0这种状态来表示某一类型中最小的负数。char类型为例，在内存中占8个比特位，则用1000 0000来表示该类型最小的负数-128，其余有符号整型原理相同。 二、整型数据在内存中的存储 （一）原码、反码与补码 计算机中的有符号数有原码、反码、补码三种表示方法，这三种表示方式均有符号位和数值位，符号位用0表示**“正数”，1表示”负数“**。正数原码、反码、补码都与原码相同，负数按一定规律变化。 原码将十进制数转换
【C语言进阶】整型在内存中的存储
ChaoFreeandeasy_的博客
05-27 2927
这个系列，我们将探索C语言中更深层的内容！ 超佳出品 文章目录 前言 一、整型包括哪些？ 二、具体怎么存储 1.什么是大小端 2.unsigned和signed整型类的区别 总结 前言 提示：这里可以添加本文要记录的大概内容： 例如：随着人工智能的不断发展，机器学习这门技术也越来越重要，很多人都开启了学习机器学习，本文就介绍了机器学习的基础内容。 提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参...
深度剖析整形数据在内存中的存储
m0_72757552的博客
08-09 525
深度剖析整形数据在内存中的存储
整型数据在内存中如何存储？
weixin_34232617的博客
03-30 899
（以下讨论，针对32位的计算机系统。。） 　　问：int型数据占几个字节？答：4字节。地球上这个群体的人都知道。 　　再问：这4个字节，即32个二进制位，又是何存储？这就进入计算机的“底层”了。这个事情，学习程序设计的童鞋，可以懂。 　　存储的方式，和我们拍脑袋想得不太一样，概括一下，就是低位在前，高位在后。 　　本文直观一些，...
整形在内存中的存储
wm12345645的博客
04-21 330
int main () { char a=-1; unsigned char b=-1; printf("%d,%d",a,b);   return 0; };unsigned char b=-1;printf("%d,%d",a,b); return 0;}解析：-1的源码为10000000 0000000000000000 00000001-1的反码为11111111 111111...
浮点型转整形数据内存变化
最新发布
07-11
<think>我们正在讨论浮点数转换为整数时内存中的数据变化。根据IEEE 754标准，浮点数在内存中的表示与整数完全不同。浮点数通常由符号位、指数部分和尾数部分组成，而整数则是直接以二进制补码形式表示（对于有符号整数）。 当我们将一个浮点数转换为整数时，计算机会执行以下步骤： 1. 检查浮点数是否在目标整数类型的表示范围内。如果超出范围，行为可能是未定义的（如C/C++）或抛出异常（如Java）或返回边界值（如Python）。 2. 如果浮点数在范围内，则截断小数部分（向零取整）得到整数值。 3. 将该整数值按照目标整数类型的二进制表示形式存储。 内存变化： 浮点数的内存布局（以32位单精度为例）： - 1位符号位（S） - 8位指数位（E） - 23位尾数位（M） 整数的内存布局（以32位有符号整数为例）： - 直接使用32位二进制补码表示。 因此，转换过程中，内存中的数据会发生根本性的改变。例如，浮点数3.14在内存中的表示与整数3的表示完全不同。 举例说明： 浮点数3.14（单精度）的二进制表示（IEEE 754）： 符号位：0（正数） 指数部分：10000000（偏移127，实际指数为128-127=1） 尾数部分：10010001111010111000011（近似表示0.14的二进制小数部分） 整个32位：0 10000000 10010001111010111000011 而整数3的32位二进制补码表示： 00000000 00000000 00000000 00000011 因此，转换后，内存中原来存储浮点数的位模式被完全替换为整数的位模式。 我们还可以参考引用[4]中提到的例子：将11.375转换成IEEE 754浮点数格式，然后再将其转换为整数。整数11的二进制表示与浮点数的二进制表示完全不同。 步骤总结： 1. 浮点数在内存中按照IEEE 754标准存储（以单精度或双精度）。 2. 转换时，计算机会根据浮点数的值计算出对应的整数（去掉小数部分，注意溢出）。 3. 将计算得到的整数按照目标整数类型（如int32, int64等）的二进制补码形式存入内存。 注意：在转换过程中，小数部分会被丢弃（截断），而不是四舍五入。例如，3.9转换为整数会得到3，-3.9转换为整数会得到-3。 另外，引用[3]提到浮点数的小数在转换时可能存在舍入误差，但这里我们讨论的是截断，所以误差仅来自于小数部分的直接丢弃。 下面我们用一个具体的C++代码示例来展示转换过程（注意：这里我们无法直接看到内存变化，但我们可以通过打印内存字节来观察）： 假设我们有一个浮点数f = 3.14f，将其转换为整数i = (int)f。 我们可以通过以下方式查看内存表示（示例代码，仅用于说明）： ```cpp #include <iostream> #include <iomanip> #include <cstring> int main() { float f = 3.14f; int i = static_cast<int>(f); // 显式转换 // 打印浮点数的内存表示 unsigned char* p_float = reinterpret_cast<unsigned char*>(&f); std::cout << "浮点数内存表示（16进制）: "; for (int j = 0; j < sizeof(float); j++) { std::cout << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0') << static_cast<int>(p_float[j]) << " "; } std::cout << std::endl; // 打印整数的内存表示 unsigned char* p_int = reinterpret_cast<unsigned char*>(&i); std::cout << "整数内存表示（16进制）: "; for (int j = 0; j < sizeof(int); j++) { std::cout << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0') << static_cast<int>(p_int[j]) << " "; } std::cout << std::endl; return 0; } ``` 运行结果（在小端序机器上）： 浮点数3.14的表示（单精度）：0x4048f5c3（在内存中字节顺序为：c3 f5 48 40，因为小端序） 整数3的表示：0x00000003（在内存中字节顺序为：03 00 00 00） 可以看到，内存中的字节完全不同。 总结：浮点数转整数时，内存中的数据会从浮点数的IEEE 754表示转换为整数的二进制补码表示，且小数部分被截断。 §§相关问题§§ 1. 浮点数转换为整数时，如何处理溢出情况？ 2. 为什么浮点数的小数部分在转换时会被截断而不是四舍五入？ 3. 能否通过直接复制内存的方式将浮点数转换为整数？为什么？ 4. 不同编程语言在浮点数转整数时有哪些差异？</think>### 浮点数转整数的内存数据变化分析 当浮点数转换为整数时，内存中的数据会发生以下本质变化（以32位单精度浮点数转32位整数为例）： #### 1. **内存布局重构** 浮点数（IEEE 754标准）和整数的内存结构完全不同： - **浮点内存结构**（4字节）： $$ \underbrace{1\ \text{位}}_{\text{符号}} \mid \underbrace{8\ \text{位}}_{\text{指数}} \mid \underbrace{23\ \text{位}}_{\text{尾数}} $$ 例如 `3.14` 的十六进制：`0x4048F5C3` - **整数内存结构**（4字节补码）： 直接存储二进制值，例如 `3` 的十六进制：`0x00000003` #### 2. **转换核心步骤** 1. **分离符号与数值** 提取浮点数的符号位（确定正负）和尾数部分（有效数字）。 2. **指数调整** 根据指数位计算实际位移量。例如浮点数 $11.375$： - 整数部分 $11$ 的二进制：$1011_2$（通过引用[4]的除法转换） - 指数值 $E = \text{指数域} - 127$ 3. **截断小数** 直接丢弃小数部分（非四舍五入），例如： ```python # Python示例（引用[1]） int(3.14) # 结果=3，小数部分0.14被丢弃 ``` 4. **补码转换** 将截断后的整数值转为二进制补码： - 正数：原码 = 补码 - 负数：取反加一 #### 3. **内存变化实例** 以浮点数 $11.375$ → 整数 $11$ 为例： | 步骤 | 浮点数表示（IEEE 754） | 整数表示（补码） | |------------------|-----------------------------|-----------------------| | 原始内存 | `0x41360000` (十六进制) | 无效 | | 转换后内存 | 无效 | `0x0000000B` (十六进制)| | 二进制展开 | `0100 0001 0011 0110 0000...` | `0000 0000 0000 1011` | > 💡 关键区别：浮点数的指数/尾数结构被完全替换为整数的线性二进制值。 #### 4. **特殊场景处理** - **溢出处理**（如 $10^{20}$ 转 int） 超出整数范围时： - C++：未定义行为（引用[2]） - Java/Python：保留低位或报错（引用[3]） - **精度损失** 浮点小数无法精确存储（引用[3]）： $$ 0.1 + 0.2 \neq 0.3 \quad \text{(二进制舍入误差)} $$ #### 5. **验证代码（C++）** ```cpp #include <iostream> #include <bitset> int main() { float f = 11.375f; int i = static_cast<int>(f); // 显式转换（引用[2]） // 打印内存数据 std::cout << "浮点数内存: " << std::bitset<32>(*(int*)&f) << "\n"; // 二进制展开 std::cout << "整数内存: " << std::bitset<32>(i) << "\n"; return 0; } ``` **输出**： ``` 浮点数内存: 01000001001101100000000000000000 整数内存: 00000000000000000000000000001011 ``` ### 总结 浮点数转整数的本质是**内存数据的完全重构**： 1. IEEE 754的三段式结构被破坏 2. 新内存写入整数补码 3. 小数部分被不可逆丢弃 4. 符号和整数值得以保留 此过程解释了为什么直接内存复制（如`memcpy`）无法实现正确转换[^4]。
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