大小端存储
大小端存储的特点
大段存储：指数据的低位保存在高地址中，而数据的高位保存在低地址中。
小段存储：指数据的低位保存在低地址中，而数据的高位保存在高地址中。
大小端存储的判断
那么我们怎么判断呢？
我们知道1=0x00000001；
那么在存储中可能有00 00 00 01(大端)或者01 00 00 00(小端)
在指针的学习中我们知道不同类型的指针可以操纵不同的字节数。
使用char的指针能访问一个字节，这么我们就能区别数值。
我们使用char指针操作一个字节,00或者01，如果值为0则是大端存储，如果为1则是小端存储。
int main() {
int a = 0x00000001;
char* p = (char*)&a;
if (*p == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}
程序输出为小端，所以在博主的机器上的存储方式为小段存储。
我们可以对代码进行简化，这里不再赘述。
原码、反码及补码
例题1
int main() {
char a = -1;
signed char b = -1;
unsigned char c = -1;
printf("%d %d %d", a, b, c);
return 0;
}
输出的结果是？
-1 -1 255；
为什么呢?
我们需要提前知道
1 数据的存储一般都是补码；
2 char存储的数值范围是 -128~127；
3 在C语言中我们编译器一般认为signed char 和char是一样的；
4 在unsigned char存储是的无符号数，它的存储范围是0~255；
5 数据存储超出就会截断。
下面开始分析
-1的源码是10000000 00000000 00000000 00000001；
-1的反码是11111111 11111111 11111111 11111110；
-1的补码是11111111 11111111 11111111 11111111；
由于是char类型存储8个比特位，将要发生截断，截取数据位11111111；
所以a，b，c存储的数值都是11111111；
并且%d是以有符号整形进行打印，对数字进行整形提升。
对a进行提升它变成11111111 11111111 11111111 11111111；
为什么前面补的都是1？
a是一个有符号数，最高位代表符号，前面是1就补1，是0就补0
反码11111111 11111111 11111111 11111110；
原码10000000 00000000 00000000 00000001；
这不就是-1吗？
对b的分析同样，但是对c的分析却不同。
unsigned是无符号数, 它的最高位不是符号了。前面都补0即为00000000 00000000 00000000 11111111。
无符号数的原码，补码，反码都相同，所以打印255。
例题2
下面这串代码输出的值是？
提示：u代表输出的是无符号整形。
int main() {
char a = -128;
printf("%u\n", a);
return 0;
}
-128的原码是10000000 00000000 00000000 10000000
-128的反码是11111111 11111111 11111111 01111111；
-128的补码是11111111 11111111 11111111 10000000；
存储的数据是10000000；
符号数整形提升：11111111 11111111 11111111 10000000
无符号数反码，补码，原码相同直接输出。
int main() {
char a = 128;
printf("%u\n", a);
return 0;
}
128原码00000000 00000000 00000000 10000000；
反码00000000 00000000 00000000 10000000；
补码00000000 00000000 00000000 10000000；
截断存储1000 0000；
这好像和上一个题相同了~~~~
例题3
int main() {
int i = -20;
unsigned int j = 10;
printf("%d", i + j);
return 0;
}
i的原码10000000 00000000 00000000 00010100；
i的反码11111111 11111111 11111111 11101011；
i的补码11111111 11111111 11111111 11101100；
j的原码00000000 00000000 00000000 00001010；
i+j的补码11111111 11111111 11111111 11110110
i+j的反码11111111 11111111 11111111 11110101；
i+j的原码10000000 00000000 00000000 00001010；
这个数是-10
例题4
int mian() {
unsigned int i = 0;
for (i = 9; i >= 0; i--)
printf("%d\n", i);
return 0;
}
程序死循环；
无符号的i永远不会小于0。
例题5
int main() {
char arr[1000] = { 0 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 1000; i++)
arr[i] = -1 - i;
int a = strlen(arr);
printf("%d", a);
return 0;
}
输出a是多少(255)
字符串的长短判断取决于第一个\0的位置，我们要找到第一个\0即可，它对应的值是0。
在数据的存储中由于整形到char可能会发生截断
当存储数字为1000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000
截断0000 0000即为\0。第256个字符为0，所以字符串长度为255。
浮点数存储
int main()
{
int n = 9;
float* pFloat = (float*)&n;
printf("n的值为：%d\n", n);
printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("num的值为：%d\n", n);
printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);
return 0;
}
num 和*pFloat 在内存中明明是同一个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大？
解决这个问题首先要知道浮点数怎么存储>>
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。
例如
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5.5，写成二进制是101.1，相当于1.011×2^2。
数据的存储就会存s，M，E有关的值。
32位存储第1位存s，8位存e，23位存m
64位存储第1位存s，11位存e，52存m。
IEEE 754规定
对于M
在计算机内部保存M时（因为1≤M<2），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（节省1位有效数字）
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
对于E
E为一个无符号整数（unsigned int）
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但对于科学计数法来说E是可以出现负数的所以存入内存时E的真实值必须再加上一个中间对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023指数E从内存中取出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
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）
下面，让我们回到一开始的问题：为什么0x00000009 还原成浮点数，就成了0.000000 ？ 首先，将0x00000009 拆分，得到第一位符号位s=0，后面8位的指数E=00000000 ，最后23位的有效数字M=000 0000 0000 0000 0000
1001。由于指数E全为0，所以符合上一节的第二种情况。因此，浮点数V就写成： V=(-1)^0 ×0.00000000000000000001001×2^ (-126)=1.001×2^(-146) 显然，V是一个很小的接近于0的正数，所以用十进制小数表示就是0.000000。再看例题的第二部分。 请问浮点数9.0，如何用二进制表示？还原成十进制又是多少？ 首先，浮点数9.0等于二进制的1001.0，即1.001×2^3。那么，第一位的符号位s=0，有效数字M等于001后面再加20个0，凑满23位，指数E等于3+127=130，即10000010。 所以，写成二进制形式，应该是s+E+M，即这个32位的二进制数，还原成十进制，正是1091567616 。