IT数码 购物 网址 头条 软件 日历 阅读 图书馆
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁
 
   -> C++知识库 -> C语言——数据在内存中的存储详解(五分钟完全掌握) -> 正文阅读

[C++知识库]C语言——数据在内存中的存储详解(五分钟完全掌握)

目 录

1.数据的类型?

2. 整数在内存当中的存储

???2.1整数在计算机中的三种表示方法——原码、反码、补码

???2.1.1正整数的原、反、补码

???2.1.2负整数的原、反、补码

? ?2.1.3补码转原码的方法

?3. 大小端存储模式

4. 浮点数在内存当中的存储

4.1 关于有效数字M

4.2关于指数E

? ?4.2.1 E的存

? ?4.2.2 E的取


1.数据的类型?

? ?在C语言中基本都内置类型有:

? ?整数类型:

? ?char(signed char?& unsigned char)?——占1个字节

? ?short(signed?short?&unsigned short)?——占2个字节

? ?int(signed?int?& unsigned int)?——占4个字节

? ?long(signed?long?& unsigned long)?——占4个字节

? ?longlong(signed?longlong?& unsigned?longlong)?——占8个字节

? ?比如,char→2字节→8bit,可表示256个数字[-128-127]

? ?【这里我们规定二进制序列1000?0000为-128(2^7)

? ?浮点数类型:

? ?float?——占4个字节

? ?double?——占8个字节

? ?这些类型所存在的意义:其一是解决了“存”的问题:它决定了使用这个类型需要开辟空间的大小以及内存中的数据是如何存储的其二是解决了“取”的问题:它改变了看待内存空间的视角,比如在内存中同样的两块4个字节的空间,存放着同样的二进制码,如果这两块内存对应的两个变量类型不一样,那么它们的意义也就不一样了。

2. 整数在内存当中的存储

???2.1整数在计算机中的三种表示方法——原码、反码、补码

???原码、反码、补码这三种方法均由符号位和数值位两部分组成。

???2.1.1正整数的原、反、补码

? ?正整数的原、反、补码都是相同的均是直接将数转为二进制。

???2.1.2负整数的原、反、补码

? ?负整数的原、反、补码各不相同

? ?原码:符号位为1,数值位为其绝对值的二进制。

? ?反码:将原码符号位不变,其他位按位取反。

? ?补码:反码+1。

? ?2.1.3补码转原码的方法

? ?方法一:补码-1,将其符号位不变,其余位按位取反。

? ?方法二:将其符号位不变,其余位按位取反,再+1。

? ?所有整数在计算机系统中都是用补码来表示和存储。

?3. 大小端存储模式

? ?大端存储模式:指数据的低权值位保存在内存的高地址中,高位保存在低地址中。

? ?小端存储模式:指数据的低权值位保存在内存的低地址中,高位保存在高地址中

(常用的X86结构就是小端存储)

? ?我们看看整数 18 在内存中的小端存储

4. 浮点数在内存当中的存储

? ?根据国际标准IEEE 754,任意一个二进制浮点数num可以表示为:num =(-1)^S*M*2^E

? ?·(-1)^S是符号位,当S=0,num是正数;当S=1,num是负数;

? ?·?M是有效数字,大于等于1,小于2。

? ?·?2^E是指数位

? ?例:浮点数10.0,二进制为1010.0,可以写为1.01*2^3,

? ?那么按照上面说的表示方法:S=0;M=1.01;E=3。

? ?浮点数-10.0,其二进制为-1010.0,可以写为1.01*2^3

? ?那么按照上面说的表示方法:S=1;M=1.01;E=3。

? ?对于32位浮点数(float)来说,从左开始第1位是符号位S,再后面的8位是指数E,剩下的23位为有效数字M。

? ?图示:

?? ?对于64位浮点数(double)来说,从左开始第1位是符号位S,再后面的11位是指数E,剩下的52位为有效数字M。

? ?图示:

4.1 关于有效数字M

? ?1≤M<2 ,也就是说,M可以写成 1.xxxxxx 的形式,其中xxxxxx表示小数部分。

? ?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(小数)部分。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。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。即存-1,读+1。?

4.2关于指数E

? ?4.2.1 E的存

? ?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。而E是可以出现负数的,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,中间数是127,即保存的是(E+127)的二进制;对于11位的E,这个中间数是1023,即保存的是(E+1023)的二进制。比如,2^10的E是10,所以保存成32位浮点数时,必须保存成10+127=137,即10001001。存+取-,通过+-使得真实的指数有正有负

? ?4.2.2 E的取

? ?指数E从内存中取出还可以再分成三种情况:

(1)E不全为0或1:指数E的计算值减去127(或1023),再将有效数字M+1。

(2)E全为0指数E等于1-127(或者1-1023),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。

(3)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)。

关于浮点数存储的例子:

?
#include<stdio.h>

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; 
}

?

运行结果:

? ? ? ? ? ? ? ?

?趣味小程序来判断当前机器的字节序:

//代码1
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
 int i = 1;
 return (*(char *)&i);
}
int main()
{
 int ret = check_sys();
 if(ret == 1)
 {
 printf("小端\n");
 }
 else
 {
 printf("大端\n");
 }
 return 0; }
//代码2
int check_sys()
{
 union
 {
 int i;
 char c;
 }un;
 un.i = 1;
 return un.c; }

  C++知识库 最新文章
【C++】友元、嵌套类、异常、RTTI、类型转换
通讯录的思路与实现(C语言)
C++PrimerPlus 第七章 函数-C++的编程模块(
Problem C: 算法9-9~9-12:平衡二叉树的基本
MSVC C++ UTF-8编程
C++进阶 多态原理
简单string类c++实现
我的年度总结
【C语言】以深厚地基筑伟岸高楼-基础篇(六
c语言常见错误合集
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2022-01-03 15:53:52  更:2022-01-03 15:54:46 
 
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁

360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2024年11日历 -2024/11/24 10:56:13-

图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
  网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  IT数码