[C++知识库]【隔壁大爷看了都说好】数据在内存中的存储

什么是数据类型？

在我们声明变量的时候需要指明数据类型，声明函数的时候，也需要指明函数的返回值的数据类型。下图所示列出了C语言提供的所有类型：

数据在内存中以2进制的形式存储?

?整型在内存中的存储：原码、反码、补码

计算机中的整型有符号数有三种表示方法，即原码、反码、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"。

对于正整数：原码、反码、补码相同?

对于负整数：原码、反码、补码要进行计算，计算规则如下：

原码：直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以

反码：将原码的符号位不变，其他的依次按位取反

补码：反码+1就得到补码

?对于整型来说：数据存放内存中其实存放的是补码

用补码存储原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，假发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

?疑问来了，在内存中为什么f6在前面呢？这就有关计算机的大小端的存储了

大小端存储介绍

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；

?判断大小端存储：

这里我们取一个变量a=1（因为1的字节序简单好判断）,取a的一个字节判断，如果为1就是小端存储，为0就是大端存储

int main()
{

	int a = 1;
	char *p = (char*)&a;//把int*转化为char*， 访问a的一个字节
	if (*p == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}

浮点型在内存中的存储

我们先看个例子：

num和*pFloat在内存中明明就是同一个数，为什么解读差别这么大？因为浮点数在计算机内部表示方法不一样。

????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。

比如：

?

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规定，在计算机内部保存M时，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。比如保存1.001的时候，只保存001，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保 存24位有效数字。

至于指数E? ?首先，E为一个无符号整数（unsigned?? int?)，这意味着，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。但是，我们知道，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。比如，2^3的E是3，所以保存成32位浮点数时,必须保存成3+127=130，即10000010。

然后，指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：

E不全为0或不全为1

这时，浮点数就采用下面的规则表示，即指数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。

比如：

0.5（1/2）的二进制形式为0.1，由于规定正数部分必须为1，即将小数点右移1位，则为

1.0*2^(-1)，其阶码为-1+127=126，表示为01111110，而尾数1.0去掉整数部分为0，补齐0到23

位00000000000000000000000，则其二进制表示形式为:

E全为0

这时，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）；

现在我们再来看看前面的题：

由于指数E全为0，因此，浮点数n就写成：

n=(-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。

再看题的第二部分: