C/C++教程

M的C备忘录——数据在内存中的存储

本文主要是介绍M的C备忘录——数据在内存中的存储,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

目录

1、数据类型介绍

1.1、类型的基本归类

2、整形在内存中的存储

2.1、原码、反码、补码

2.2、大小端

3、浮点型在内存中的存储

3.1、浮点数存储规则


1、数据类型介绍

1.1、类型的基本归类

整形家族:

char 
unsigned char 
signed char 
short 
unsigned short [int] 
signed short [int] 
int 
unsigned int 
signed int 
long 
unsigned long [int] 
signed long [int]

浮点数家族:

float 
double

构造类型:

>数组类型  

结构体类型 struct 

枚举类型 enum

 联合类型 union

指针类型:

int *pi; 
char *pc; 
float* pf; 
void* pv;

空类型:

void 表示空类型(无类型) 通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型

2、整形在内存中的存储

2.1、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

将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到了。

补码

反码+1就得到补码。

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。

2.2、大小端

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。

3、浮点型在内存中的存储

3.1、浮点数存储规则

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。

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对有效数字M和指数E,还有一些特别规定。

前面说过, 1≤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1.01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。

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)

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。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。

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。

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)

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