整形在内存中的存储

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整形在内存中的存储:

大小端字节序存储:

 什么是大端小端:

判断大小端的代码:


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。

那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的?

整形在内存中的存储:

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数值位两部分,符号位都是用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位按权重来计;

比如:

int a = 10;

我们都知道,a 为 int 类型,占4个字节,一个字节含8个比特位,所以一个int类型占32个比特位;

a 为正数,符号位为0,10可以分解为2³+2¹;

所以,a 的二进制为:

00000000000000000000000000001010

正数的原、反、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,其他位依次按位取反就可以得到反码。


补码

反码+1就得到补码。

int b = -10;

b 为负数,符号位为1,10可以分解为2³+2¹;

所以,a 的二进制为:

原码:10000000000000000000000000001010

反码:11111111111111111111111111110101

补码:11111111111111111111111111110110

对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

大小端字节序存储:

数据在内存窗口的呈现是按16进制来展示的,但是我们发现存储的数据要从左到右读取,

这就不得不提到大小端字节序的存储了:

 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。

a 用16进制来表示:0x0000000a

                                 高位 --> 低位

由此可得,数据的低位存在内存的低地址处,数据的高位存在内存的高地址处

所以,该编译器的存储模式为小端字节序存储。

这是就有小伙伴会问了:

既然是倒着来存储,那为什么0x0000000a不是存储为0xa0000000呢?

顾名思义,存储模式名叫大小端字节序存储,所以,数据的存储是按照字节为单位来存储的,16进制两位表示一个字节,

因此,按字节来存储就是0a 00 00 00 。

判断大小端的代码:

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
	int i = 1;               //创建int变量=1  16进制表示为0x00000001
	return (*(char*)&i);    //取地址i,并强制类型转换为char*类型,这样读取的时候就可以只读取第 
                            //一个字节
}                         //因为该函数为int类型,解引用后整型提升再返回该值   若是小端存储,则 
                          //返回1,若是大端存储,则返回0.
int main()
{
	int ret = check_sys();   //返回int类型
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

### 变量在内存中的存储机制 变量在计算机内存中的存储涉及多个层面的概念和技术细节。当定义一个变量时,编译器或解释器会根据该变量的数据类型为其分配特定数量的字节来保存其值。 对于基本类型的变量(如整数、浮点数),它们通常被直接存储在一个连续的地址空间内[^1]。例如,在C语言中声明`int a = 10;`,此时操作系统会在栈区为这个名为a的整形变量分配4个字节的空间,并将数值10写入这块区域。如果是在函数内部创建,则一般位于调用栈帧里;如果是全局变量则可能放置于数据段。 而对于复合型变量或是指针指向的对象来说情况就更加复杂一些。比如字符串常量可能会存在只读静态区内,动态申请的大块缓冲区往往来自堆上。特别是像MATLAB这样的高级编程环境所提供的结构体数组等自定义类型,不仅涉及到单个成员属性所占用的实际位宽计算,还需要考虑额外开销用来维护整个集合间的关系以及支持高效的随机访问特性[^3]。 另外值得注意的是,现代多线程应用程序中还存在着共享资源的问题——即不同执行路径之间能否安全地并发修改同一份实例副本?这就引入了诸如互斥锁之类的同步原语概念,同时也影响到了底层缓存一致性协议的设计思路[^2]。 ```c++ // C++ 示例展示简单变量与指针在内存布局上的差异 #include <iostream> using namespace std; struct Point { int x; int y; }; int main() { int num = 5; // 基本类型变量 double pi = 3.14; // 浮点数类型变量 cout << "Address of 'num': " << &num << endl; cout << "Sizeof(int): " << sizeof(num) << " bytes" << endl; char* strPtr = new char[7]; // 动态分配字符数组 strcpy(strPtr, "hello"); // 复制字符串到新位置 struct Point pnt{10, 20}; // 用户定义类型对象 void *ptrToPnt = (void*)&pnt;// 获取并转换成通用指针形式 delete[] strPtr; // 清理不再使用的堆内存 } ```
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