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C语言进阶---数据存储

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

C语言进阶---数据存储

目录

前言:

一、整形在内存中的存储

二、浮点数存储

1、浮点数的表示

2、浮点数的存储

1)有效数字M

2)指数E

(1)E不全为0或不全为1

(2)E全为0

(3)E全为1

三、大小端存储


前言:

类型的意义:

1、使用这个类型开辟的内存空间的大小(大小决定使用范围)

2、如何看待内存空间的视角

一、整形在内存中的存储

比如:为a,b分别分配四个字节的空间,创建变量a 、b是要在内存中开辟空间的,空间的大小根据不同的类型决定。

int a=20;
int b=-10;

在计算机中对于整形来说,数值一律用补码表示和存储,并用原、反、补码之间的关系进行计算。

正数的补码与原码相同。

二、浮点数存储

1、浮点数的表示

根据国际标准,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

其中:

  • (-1)^S表示符号位,当S=0,V为正数,当S=1,V为负数。
  •   M为有效数字,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) ^ 0 * 1.01 * 2 ^ 2;那么,S=0,M=1.01,E=2;

十进制的-5.0,写成二进制是-101.0,相当于 -1.01*2^2。那么,S=1,M=1.01,E=2;

2、浮点数的存储

IEEE 754 规定:

对于32位的浮点数(单精度float),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(双精度double),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。

1)有效数字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,只保存后面的部分。比如保存1.01的时候,只保存01,等到读取时再加上第一位的1。

这样做的目的,是节省一位有效数字。以32位浮点数为例,等于可以保存24位有效数字。

2)指数E

首先,E为一个无符号整数(unsigned int),意味着如果E为8位,它的取值范围为0~255;如果E为11位,取值范围0~2047。但是我们知道,科学计数法中E可以为负数,所以,IEEE 754规定,存入内存E的真实值必须再加一个中间数,(对于8位的E,这个中间数是127,;11位的E,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,即转换为10001001后存储。

然后,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或不全为1

比如:0.5(1/2)的二进制形式为0.1,则1.0*2^(-1),其阶码为-1+127=126,二进制表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0~23位为00 00 0000000,则其二进制表示形式为:

0 01111110 00000000000000000000000

这时取出,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.。

(2)E全为0

这是浮点数的指数E等于1-127(或者1-1023)即为真实值;此时是一个极小的数

有效数字 M不再加上第一位的1,而是还原为0.xxxx的小数。表示无穷小

(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)

一个例子:

int main()
{
	int n = 9;
	float* fp = (float*)&n;
	printf("n:%dn", n);//9
	printf("*fp:%fn", *fp);//9对应的二进制E全为0,V=1.001*2*(-146)用十进制表示就是0.000000
	
	*fp = 9.0;//9.0->(-1)^0*1.001*2^3 E不全为0 
	printf("n:%dn", n);//9.0还原十进制就是1091567616
	printf("*fp:%fn", *fp);

 

需要看题目中需要浮点数打印还是整形打印

三、大小端存储

1)

大端存储:是指数据的低位保存在内存中的高地址处,数据的高位保存在内存的低地址中。

小端存储:是指数据的低位保存在内存中的低地址处,数据的高位保存在内存的高地址中。

比如:

int a=20;

二进制序列为:(左边低位 右边高位) 

00000000 00000000 00000000 0001 0100  

则 

大端存储:0001 0100 00000000 00000000 00000000=0x14000000 低地址--->高地址

小端存储:00000000 00000000 00000000 0001 0100=0x00000014  低地址--->高地址

 2)判断当前机器的字节序

方法一:

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;
}

方法二:

int check_sys()
{
	union {
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}

 

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