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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;
}



