数据的存储（C语言/C#）_c# 数据存储-优快云博客

1、数据类型的介绍

基本数据类型有：char 、short 、 int 、long 、long 、 float 、double

基本数据类型归类：

整形： char （unsigned char 、 signed char ）

short（unsigned short [int] 、 signed short [int]）

int （unsigned int 、 signed int）

long（unsigned long [int]、signed long [int]）

浮点型 ：float 、 double 、 long dou

构造类型：

数组类型例如：arr[5];

结构体类型

枚举类型 enum

联合类型 union

指针类型:

int *a ;

char *a ;

float* a ;

void* a ;

空类型：

void (表示类型为空)

用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型

2、整形在内存中的存储

2.1原码、反码、补码

正数的原反补码相同

例如：5的原反补码用32位二进制表示为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码

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。

计算机在存储有符号整数时，通常使用 补码形式 （存储）。在进行 算术运算 时，也是基于补码进行的，运算结果以补码形式表示，展示给用户看的是原码。

内存中的存储：整型变量a 、b

int main()
{
	//20
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100（正数的原反补相同，符号位为0）
	int a = 20;                          //——>0x00 00 00 00 00 00 01 40 
	//-10
	//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 补码(直接转成二进制，负数符号位为1)
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 反码（原码基础之上，符号位不变，其余位取反)
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 补码（反码+1)
	int b = -10;//在内存中的存储是 补码  ——>  0xff ff ff ff ff ff ff f6
}

为什么反着放呢？（14 00 00 00...）

因为这是小端存储。下面进行大端、小端介绍

2.2 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。

如何判断是大端还是小端？

int check_sys()
{
	int i = 1;
//*是解引用操作符，它会从 (char*)& i 所指向的内存地址（即 i 的起始内存地址）读取1字节的数据
	return (*(char*)&i);
}
int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

3、浮点型在内存中的存储

它们在内存中的存储遵循IEEE 754标准，

(-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。

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 。

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

float 类型：
符号位（Sign）S：占1位，位于最高位。0表示正数，1表示负数。
指数位（Exponent）E：

占8位，指数采用移码表示，偏移量为127。比如实际指数为3，存储的指数值就是3 + 127 = 130，即二进制的1000 80010。

占11位，偏移量为1023。比如实际指数为3，存储的指数值就是3 + 1023 = 1026，即二进制的100 0000 0010。
尾数位（Mantissa）M：占23位，用于表示小数部分。规定有效数字最高位总是1，这个1默认不存储，比如对于小数1.101，实际存储的是101，在计算时会自动加上前面省略的1。

上栗子：float a = 5.5;

1、转成二进制：5.5 = 101.1 （整数部分的数字直接转成二进制，小数部分1——>0.5X2=1.0 ，小数部分正好等于0，停止转换）
2、符号位S为0 ；

3、指数E为2（这个2是101.1转成科学记数法1.011，向左移动了 2位）；

4、指数E偏移：float类型，指数偏移127，即↓；

5、指数E转成二进制，2+127=129——>129转成二进制为10000001；

6、尾数位M：1.011 的 011 00000000000000000000（尾数M占23位不够补0）

因此，float类型在内存中存储二进制形式为：

0 10000001 011 0000 0000 0000 0000 0000

double 类型，符号位占1位，指数位占11位，偏移量为1023，尾数位占52位。

例如，对于浮点数 3.125 ，转换为二进制是 11.001 ，即 1.1001×2^1 。符号位为0，指数为1，存储的指数值为1 + 127 = 128，即二进制的10000000，尾数位为1001后面补19个0。所以在内存中存储的二进制形式为 0 10000000 10010000000000000000000 。

E在内存中取出分为三种情况：

1、E不全为0 或 E不全为1

当指数E处于00000001到11111110之间，5.5在内存中按正常规格化数处理，先将存储的二进制位按符号位、指数位、尾数位解析，通过公式(-1)^S x 1.M x 2^E -127计算出值，再取出。

2、E全为0

E=1-126 或者 E=1-1023（1023是double的E，E有11位）

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。

3、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）