数据在内存中存储

本文详细介绍了计算机中整型和浮点型的表示方法,包括原码、反码、补码的概念及其应用,以及IEEE754标准下浮点数的具体存储方式。同时,还介绍了大小端存储模式的区别。

1.整型类型:
char :
unsigned char
signed char
short:
unsigned short[int]
signed short[int]
int :
unsigned int
signed int
long:
unsinged long[int]
signed long[int]
2.整型在内存中的存储
计算机中的整型有三种二进制表示方法:原码、反码、补码
三种表示方法都有符号位(首个数值)和数值位,符号位用0表示”正“,用1表示”负“
正数的原码、反码、补码都相同
负整数的三种表示方法:
原码:直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到
反码:将原码的符号位不变,其他为依次按位取反得到
补码:反码加1得到
对于整型来说:数据存放内存中存放的是补码
(原因:在计算机系统中,数值一律用补码表示和存储,因为,使用补码可以将符号位和数值域统一处理;加减法也可以统一处理(CPU只有加法),补码与原码相互转换,其运算过程相同,不需要额外的硬件电路)

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a=-1;
    signed char b=-1;
    unsigned char c=-1;
    printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);//-1 ,-1,255   
    return 0;
}

a和b分别存储的是补码,但是顺序有点不同,由于有大小端
3.大小端介绍
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
大小端判断

在这里插入代码片
#include<stdio.h>
int size_end()
{
int i=1;
return (*char(*)&i);
}
int main()
{
int ret=size_end();
if(ret==1)
{
printf("小端");
}
else
{
printf("大端");
}
return 0;
}

4.浮点型
float
double
浮点型在内存中的存储
详细解读:
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。
举例来说:
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。
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。

在这里插入图片描述
对于64位的浮点数,最高的1位是符号位S,接着的11位是指数E,剩下的52位为有效数字M。
在这里插入图片描述
IEEE 754对有效数字M和指数E,还有一些特别规定:
IEEE 754规定,在计算机内部保存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。
至于指数E,情况就比较复杂。
首先,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0255;如果E为11位,它的取值范围为02047。但是,我们知道,科学计数法中的E是可以现负数的,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。
指数E从内存中取出还可以再分成三种情况:
E不全为0或不全为1:
这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E的计算值减去127(或1023),得到真实值,再将有效数字M前加上第一位的1。
比如:
0.5(1/2)的二进制形式为0.1,由于规定正数部分必须为1,即将小数点右移1位,则为1.0*2^(-1),其阶码为-1+127=126,表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位00000000000000000000000,则其二进制表示形式为:00111111000000000000000000000000
E全为0:
这时,浮点数的指数E等于1-127(或者1-1023)即为真实值,
有效数字M不再加上第一位的1,而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0,以及接近于0的很小的数字。
E全为1:
这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s)

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值