数据存储揭秘：整型、浮点型与内存中的大小端-优快云博客

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今天我们来了解一下数据在内存中是如何存储的

看看下面的代码可以算出结果嘛，如果不确定或是有不会的就请看完这篇博客，相信对你有不少帮助

数据类型简介

char        //字符数据类型  1字节
short       //短整型       2字节
int         //整形         4字节
long        //长整型       4字节
long long   //更长的整形    8字节
float       //单精度浮点数  4字节
double      //双精度浮点数  8字节

注意在C语言中没有字符串类型，字符串是由char类型的数组定义的

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视角

数据存储（整型+浮点型）

我们知道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，我们接着看看数据是如何在内存中开辟空间存储的

整型存储

a为什么是按照这样在内存中存储的呢

这时我们就要先介绍一下整型在内存中是如何存储的

计算机中整型数据有三种表示方式 原码补码反码

正数：正数的原、反、补码都相同

负数：负数的三种表示形式不同

原码 ——>符号位不变其他位按位取反——>反码——>+1——>补码

整型数据在内存中都是以补码方式存储的

知道了原反补的知识我们发现还是不能解释数据的存储

我们发现存储的顺序好像是反的这是为什么呢？

这时就要了解大小端知识了

大小端

大端存储 ：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 ：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

为什么存在大小端呢

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8bit 对于大于一字节的类型存储方式就会有多种方式，每种存储又没有否定的理由所以出现了大端存储和小端存储（大部分计算机小端储存）

知道这些我们来看看一道面试题来加深对于大小端的理解

请简述大端字节序和小端字节序的概念，设计一个小程序来判断当前机器的字节序

我们来试试实现代码

int check_sys()
{
	int i = 1;
	return (*(char *)&i);//访问1的首字节判断是否是小端存储
}
int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

相信了解了大小端代码更加加深对于整型在内存中的存储

浮点型存储

常见的浮点数： 3.14159 1E10

浮点数家族包括： float 、 double 、 long double 类型

首先了解一下浮点数存储规则吧根据国际标准 IEEE （电气和电子工程协会） 754规定

（-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

举个栗子

float a = 5.5f;

5.5中整数5（十进制）可以转换为101（二进制）而0.5二进制为.1

5.5(十进制)—>101.1(二进制)

将公式带入

S=0 M=1.011 E=2

准备工作完成了接着就是存储了

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 位是符号位S，接着的 11 位是指数 E ，剩下的 52 位为有效数字 M

IEEE 754 对有效数字 M 和指数 E ，还有一些特别规定

M 可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中 xxxxxx 表示小数部分。计算机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

至于指数 E ，情况就比较复杂。

E 为一个无符号整数（+127 +1023）

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 。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

E 不全为 0 或不全为 1

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

E全为0 （无限接近于0的数字）

有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.xxxxxx的小数

E 全为 1（正负无穷大）

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）