数据在内存中的存储
1.整数再内存中的存储
整数2进制表示方法有3种，原码、反码和补码
有符号的的整数，三种表示方法均有符号位和数值位两部分，符号位用0表示 ' 正 ',用1表示 ' 负 '，最高位的一位是被当做是符号位，剩余的都是数值位。
正整数的原、反、补码都相同。
负整数的原反补码各不相同：
原码： 直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到的就是原码。
反码：原码符号位不变，其余数值位按位取反得到的就是反码。
补码：反码基础上+1得到补码。
同样，也可以通过补码进行取反+1的操作来得到原码，二者之间的转换方法是一样的。
对于整型来说：数据存放在内存中存放的就是补码。
2.大小端字节序和字节序的判断
int main()
{int a = 10;//内存中存放情况： 0x 00 00 00 0aint b = 0x11223344;return 0;
}在调试的时候我们就发现，b中的 0x11223344 是按字节为单位，倒着存放的。
2.1 什么是大小端？
超过一个字节的数据在内存中存储的时候，就有存储顺序的问题，按照不同的存储顺序，我们分为大端字节序存储和小端字节序存储，下面有介绍：
大端（存储）模式：
指数据的低位字节内容存放到内存的高地址处，而数据的高位字节内容，保存在内存的低地址处
小端（存储）模式：
指数据的低位字节内容存放到内存的低地址处，而数据的高位字节内容，保存到内存的高地址处
我们常用的 x86 结构是 小端模式
2.2 练习
2.2.1 练习1：
写出判断当前机器的字节序的代码：
int main()
{int a = 1;char* pa =(char*) & a;if (*pa == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}//优化int main()
{int a = 1;if (*(char*)&a == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}
2.2.2 练习2
int main()
{char a= -1;signed char b=-1;unsigned char c=-1;printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);return 0;
}为什么 a b c 运行出的结果会不一样呢？
2.2.3 练习3
#include <stdio.h>
int main()
{char a = -128;printf("%u\n",a);return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{char a = 128;printf("%u\n",a);return 0;
}
可以发现两个代码的运行结果是一样的，是怎么回事？？
取值范围：
signed char : -128 —— 127
unsigned char ：0 —— 255
上面两个例题说明了在char（表示范围的大小取决于编译器）的类型下，存入 128 和 -128 情况是一样的
2.2.4 练习4
int main()
{char a[1000];int i;for (i = 0; i < 1000; i++){//-1-i= -1、-2、-3、-4……-999、1000（理论上是这样的）//但是a的类型是 char（范围 -128 - 127） 是存放不了超过范围的值 a[i] = -1 - i;//-1、-2、-3 ... -128、127、126、... 3、2、1、0 、-1//循环1000个数}printf("%d", strlen(a));//求字符串长度找的是 \0，\0的ASCII码值是0，所以统计的就是 0 之前的数字个数return 0;
}
2.2.5 练习5
#include <stdio.h>
unsigned char i = 0;
//i的范围：0-255
int main()
{for (i = 0; i <= 255; i++) //恒成立---->死循环{printf("hello world\n");}return 0;
}int main()
{unsigned int i;// i的范围:0-255for (i = 9; i >= 0; i++)//始终满足条件：死循环{printf("%u\n", i);}return 0;
}2.2.6 练习6
#include <stdio.h>
//X86环境 ⼩端字节序
int main()
{int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };int *ptr1 = (int *)(&a + 1);int *ptr2 = (int *)((int)a + 1);printf("%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);return 0;
}
3.浮点数再内存中的存储
3.1练习
#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;
}都是一样的数，但是运行出的结果却不同，这是为什么？要搞懂这一点，需要知道浮点数在内存中是如何存放的？
3.2 浮点数的存储
浮点数的存储方式
根据国际标准IEEE754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：
表示符号位，当S=0，V为正数，当S=1，V为负数
- M表示的是有效数字，M是大于1，小于2的
表示指数位
例子：
十进制的 5.0 ，对应的二进制是 101.0 ，相当于
可以得出：S=0 , E=2 , M=1.01
十进制的0.5 ,对应的二进制是 0.1,规定M是大于1并且小于2的数,小数点左移一位,相当于
可以得出：S=0 , E=-1 , M=1.0
IEEE 754规定：对于32位的浮点数，最⾼的1位存储符号位S，接着的8位存储指数E，剩下的23位存储有效数字M对于64位的浮点数，最⾼的1位存储符号位S，接着的11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M
float类型浮点数内存分配
double类型浮点数内存分配
3.2.1浮点数存的过程
IEEE 754 对有效数字M和指数E，还有⼀些特别规定。
前⾯说过， 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。
至于指数E，情况就比较复杂
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，2^10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。
3.2.2 浮点数取的过程
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 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1.0*2^(-1)，其阶码为-1+127(中间值)=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:
0 01111110 00000000000000000000000
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。
0 00000000 00100000000000000000000
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）；
0 11111111 00010000000000000000000
有关浮点数的描述就介绍到这里。
回看前面的那一道题目：
注意：
- 有些浮点数是无法精确保存的，因为对于float类型来说只有23位
- 对于double来说只有52位，所以可能会存在精度的丢失
例子：
int main()
{float f= 99.7;printf("%f\n", f);return 0;
} 