[C++知识库]数据的存储

1.整形在数据中的存储

一个变量的创建是要在内存中开辟空间，空间的大小是根据创建的类型来决定的。

int a=10;
int b=-20;

我们创建了两个整形变量，他们在内存中又是怎样存储的呢？

1.1 原码、反码、补码

计算机中的整数有三种表示方法，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”，用1表示“负”，而数值位负整数的三种表示方法各不相同。

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

原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到。

补码

反码+1得到.

正数的原、反、补码都相同。

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。 为什么呢？ 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。

1.2 大小端的存储

什么大端小端：

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。?

2.浮点数类型在内存中的存储

2.1 浮点数的存储顺序

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 1.01×2^2 。

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65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。

对于E和M还有别的规定：

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，只保留小数点的位数。

我们首先要知道E是一个无符号数。

对于E来说分为3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。

E全为0：

当E全为0时，减去127得到真实值，2^-127是一个很小的数字，故当E为0时，可以认为该数字为0。

E全为1：

当E全为1时。减去127为真实值，2^128是一个特别大的值，姑且认为存储的为无穷大。