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前言
目的：學(xué)習(xí)整數(shù)在內(nèi)存的儲(chǔ)存，什么是大小端，浮點(diǎn)數(shù)的儲(chǔ)存。
1. 整數(shù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)
在講解操作符的時(shí)候，我們就講過了下?的內(nèi)容：
整數(shù)的2進(jìn)制表??法有三種，即 原碼、反碼和補(bǔ)碼。
正整數(shù)的原、反、補(bǔ)碼都相同。負(fù)整數(shù)的三種表??法各不相同。原碼：直接將數(shù)值按照正負(fù)數(shù)的形式翻譯成?進(jìn)制得到的就是原碼。反碼：將原碼的符號(hào)位不變，其他位依次按位取反就可以得到反碼。補(bǔ)碼：反碼+1就得到補(bǔ)碼，補(bǔ)碼也可以取反+1得到源碼。
三種表??法均有符號(hào)位和數(shù)值位兩部分，符號(hào)位都是?0表?“正”，?1表?“負(fù)”，?數(shù)值位最
?位的?位是被當(dāng)做符號(hào)位，剩余的都是數(shù)值位。
數(shù)據(jù)存放內(nèi)存中其實(shí)存放的是補(bǔ)碼。
為什么呢？
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)值?律?補(bǔ)碼來表?和存儲(chǔ)。原因在于，使?補(bǔ)碼，可以將符號(hào)位和數(shù)值域統(tǒng)?處理；同時(shí)，加法和減法也可以統(tǒng)?處理（CPU只有加法器）此外，補(bǔ)碼與原碼相互轉(zhuǎn)換，其運(yùn)算過程是相同的，不需要額外的硬件電路。
2. ??端字節(jié)序和字節(jié)序判斷
當(dāng)我們了解了整數(shù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)后，我們調(diào)試看?個(gè)細(xì)節(jié)：
?
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0x11223344;
return 0;
}調(diào)試一下，我們可以看到在a中的 0x11223344 這個(gè)數(shù)字是按照字節(jié)為單位，倒著存儲(chǔ)的。
2.1 什么是??端？
其實(shí)超過?個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的時(shí)候，就有存儲(chǔ)順序的問題，按照不同的存儲(chǔ)順序，我們分 為?端字節(jié)序存儲(chǔ)和?端字節(jié)序存儲(chǔ)，下?是具體的概念：
1.?端（存儲(chǔ)）模式：是指數(shù)據(jù)的低位字節(jié)內(nèi)容保存在內(nèi)存的?地址處，?數(shù)據(jù)的?位字節(jié)內(nèi)容，保存 在內(nèi)存的低地址處。2.?端（存儲(chǔ)）模式：是指數(shù)據(jù)的低位字節(jié)內(nèi)容保存在內(nèi)存的低地址處，?數(shù)據(jù)的?位字節(jié)內(nèi)容，保存 在內(nèi)存的?地址處。上述概念需要記住，?便分辨??端。
?圖片展示一下：
?2.2 為什么有??端?
這是因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，我們是以字節(jié)為單位的，每個(gè)地址單元都對(duì)應(yīng)著?個(gè)字節(jié)，?個(gè)字節(jié)為8 bit 位，但是在C語?中除了8 bit 的 char 之外，還有16 bit 的
short
型，32 bit 的
long
型（要看具體的編譯器），另外，對(duì)于位數(shù)?于8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度? 于?個(gè)字節(jié)，那么必然存在著?個(gè)如何將多個(gè)字節(jié)安排的問題。因此就導(dǎo)致了?端存儲(chǔ)模式和?端存 儲(chǔ)模式。
例如：?個(gè)
16bit
的
short
型
x
，在內(nèi)存中的地址為
0x0010
，
x
的值為
0x1122
，那么
0x11
為?字節(jié)，
0x22
為低字節(jié)。對(duì)于?端模式，就將
0x11
放在低地址中，即
0x0010
中，
0x22
放在?地址中，即
0x0011
中。?端模式，剛好相反。我們常?的
X86
結(jié)構(gòu)是?端模式，?
KEIL C51
則為?端模式。很多的ARM，DSP都為?端模式。有些ARM處理器還可以由硬件來選擇是 ?端模式還是?端模式。
所以說vs是小端字節(jié)序環(huán)境。
那么如何利用程序判斷是大端字節(jié)序還是小端字節(jié)序呢？
案例1：
//代碼1
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
int i = 1;
return (*(char *)&i);//下面分析：
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if(ret == 1){
printf("?端\n");
}
else{
printf("?端\n");
}
return 0;
}分析：
下面我們 來做一些有關(guān)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存的練習(xí)：
案例1：
#include <stdio.h>
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;
}輸出結(jié)果：
我們來一個(gè)一個(gè)分析：
?b變量也是和a是一樣的
?案例2：
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = -128;
printf("%u\n",a);
return 0;
}char的范圍-128~127，那這個(gè)案例輸出結(jié)果為：
這是為什么呢？
分析如圖：
在這里我們記住兩圖，記住就行：
signed char：
?unsigned char：
案例3：
#include <stdio.h>
int main()
{
char a[1000];
int i;
for(i=0; i<1000; i++){
a[i] = -1-i;
}
printf("%d",strlen(a));
return 0;
}在這里上面那幅圖就很重要了，輸出結(jié)果是：
字符串長(zhǎng)度找到\0.也就是0
循環(huán)到255時(shí)在++，變成了0，所以是255.
案例4：
#include <stdio.h>
unsigned char i = 0;
int main()
{
for(i = 0;i<=255;i++){
printf("hello world\n");
}
return 0;
}這個(gè)一看就是死循環(huán)，unsigned char的值范圍0~255，所以會(huì)一直打印hello world。
案例5：
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int i;
for(i = 9; i >= 0; i--)
{
printf("%u\n",i);
}
return 0;
}輸出結(jié)果：
也是死循環(huán)為什么？因?yàn)閕 = -1時(shí)，位無符號(hào)-1的無符號(hào)是一個(gè)很大的正數(shù)，所以死循環(huán)。
3. 浮點(diǎn)數(shù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)
常?的浮點(diǎn)數(shù)：3.14159、1E10等，浮點(diǎn)數(shù)家族包括：
float
、
double
、
long double
類型。
浮點(diǎn)數(shù)表?的范圍：
float.h
中定義
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE（電?和電??程協(xié)會(huì)） 754，任意?個(gè)?進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)V可以表?成下?的形式：
V ? = ?(?1) ^ S * M ? 2^E? (?1) S 表?符號(hào)位，當(dāng)S=0，V為正數(shù)；當(dāng)S=1，V為負(fù)數(shù)? M 表?有效數(shù)字，M是?于等于1，?于2的? 2^? E 表?指數(shù)位
?舉例來說:
?進(jìn)制的5.0，寫成?進(jìn)制是
101.0
，相當(dāng)于
1.01×2^2
。
那么，按照上?V的格式，可以得出S=0，M=1.01，E=2。
?進(jìn)制的-5.0，寫成?進(jìn)制是
-101.0
，相當(dāng)于
-1.01×2^2
。那么，S=1，M=1.01，E=2。
(1)對(duì)于32位的浮點(diǎn)數(shù)，最?的1位存儲(chǔ)符號(hào)位S，接著的8位存儲(chǔ)指數(shù)E，剩下的23位存儲(chǔ)有效數(shù)字M
(2)對(duì)于64位的浮點(diǎn)數(shù)，最?的1位存儲(chǔ)符號(hào)位S，接著的11位存儲(chǔ)指數(shù)E，剩下的52位存儲(chǔ)有效數(shù)字M
3.1浮點(diǎn)數(shù)存數(shù)的過程
IEEE 754 對(duì)有效數(shù)字M和指數(shù)E，還有?些特別規(guī)定:
前?說過，
1
≤
M<2
，也就是說，
M可以寫成 1.xxxxxx 的形式
，其中
xxxxxx
表??數(shù)部分。 IEEE 754 規(guī)定，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部保存M時(shí)，
默認(rèn)這個(gè)數(shù)的第?位總是1，因此可以被舍去，只保存后?的 xxxxxx部分
。
?如
保存1.01的時(shí)候，只保存01，等到讀取的時(shí)候，再把第?位的1加上去。這樣做的? 的，是節(jié)省1位有效數(shù)字。以32位浮點(diǎn)數(shù)為例，留給M只有23位，將第?位的1舍去以后，等于可以保 存24位有效數(shù)字。
?于指數(shù)E，情況就?較復(fù)雜
?先，E為?個(gè)?符號(hào)整數(shù)（unsigned int）
這意味著，如果E為8位，它的取值范圍為0~255；如果E為11位，它的取值范圍為0~2047。但是，我 們知道，科學(xué)計(jì)數(shù)法中的E是可以出現(xiàn)負(fù)數(shù)的，所以IEEE 754規(guī)定，存?內(nèi)存時(shí)E的真實(shí)值必須再加上 ?個(gè)中間數(shù)，對(duì)于8位的E，
這個(gè)中間數(shù)是127
；對(duì)于11位的E，這個(gè)中間數(shù)是1023。
?如，2^10的E是 10，所以保存成32位浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，必須保存成10+127=137，即10001001.
案例1：
#include<stdio.h>
int main()
{
float a = 5.5f;
return 0；
}那么浮點(diǎn)數(shù)是如何儲(chǔ)存進(jìn)儲(chǔ)存的呢？
不妨看看詳細(xì)分析：
3.2浮點(diǎn)數(shù)取的過程?
指數(shù)E從內(nèi)存中取出還可以再分成三種情況：
E不全為0或不全為1
這時(shí)，浮點(diǎn)數(shù)就采?下?的規(guī)則表?，即指數(shù)E的計(jì)算值減去127（或1023），得到真實(shí)值，再將有效 數(shù)字M前加上第?位的1。
?如：0.5 的?進(jìn)制形式為0.1，由于規(guī)定正數(shù)部分必須為1，即將?數(shù)點(diǎn)右移1位，則1.0*2^(-1)，其 階碼為-1+127(中間值)=126，表?為01111110，?尾數(shù)1.0去掉整數(shù)部分為0，補(bǔ)?0到23位 00000000000000000000000，則其?進(jìn)制表?形式為
0? ? 01111110? ? 00000000000000000000000
E全為0
這時(shí)，浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)E等于
1
-127（或者1-1023）即為真實(shí)值，
有效數(shù)字M不再加上第?位的1
，?是還 原為0.xxxxxx的?數(shù)。這樣做是為了表?±0，以及接近于0的很?的數(shù)字。
0? ?00000000? ?00100000000000000000000
E全為1
這時(shí)，如果有效數(shù)字M全為0，表?±?窮?（正負(fù)取決于符號(hào)位s）
0? ?11111111? ?00010000000000000000000
好了，關(guān)于浮點(diǎn)數(shù)的表?規(guī)則，就說到這?。
來看一道練習(xí)案例1：
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 9;
float *pFloat = (float *)&n;
printf("n的值為：%d\n",n);
printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("n的值為：%d\n",n);
printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
return 0;
}輸出結(jié)果：
這是為什么呢？來一個(gè)一個(gè)分析：
?所以不要把浮點(diǎn)數(shù)和正數(shù)打印錯(cuò)了。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-757848.html
好了，今天就到這里了，都看到這里了，點(diǎn)一個(gè)贊吧，謝謝觀看。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-757848.html
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