数据在内存中的存储

1.数据类型介绍

类型的意义：

1.使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）

2.如何看待内存空间的大小

1.1 类型的基本归类

整形：

字符在内存中存储的是字符的ASCII码值，ASCII码值是整形，所以字符类型char归类到整形类型。

浮点数：

                  

构造类型：

指针类型：

空类型：

void 表示空类型（无类型）

通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型

2.整形如何在内存中存储

2.1 原码、反码和补码

计算机中的整数有三种2进制表示方法，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"，1表示"负"，而数值位正数的原码、反码、补码都相同；负整数的三种表示方法各不相同。

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，其他位按位取反就可以得到反码；

补码：给反码加上1，就可以得到补码；

对于整形来说，内存中其实存放的是补码，在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理 (CPU只有加法器)此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。

2.2 大小端介绍

什么是大端小端：

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。

为什么有大端和小端：

为什么会有大小端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8 bit。但是在C语言中除了8 bit的char之外，还有16 bit的short型，32 bit的long型(要看具体的编译器)，另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如:一个16bit的short型x，在内存中的地址为0x0010，的值为0x1122，那么0x11为高字节，0x22为低字节。对于大端模式，就将0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

3.浮点数在内存中的存储

3.1 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。

举例来说：
十进制的5.0，写成二进制是 101.0，相当于1.01x2^2;
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-1.01x2^2。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。

对于64位的浮点数，最高的1位是S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。