C语言整数存储

目录

前言

1. 整形在内存中的存储

1.1 原码、反码、补码

1.1.1 那为什么？

2. 大小端介绍

2.1 什么是大端小端：

2.2 为什么有大端和小端：

2.3 运用代码验证大端和小端

---

前言

        整形在内存的存储中，大致分为正数于负数，其主要的区别为原码，反码，补码的转换不同，而其在内存的存储顺序也取决于编译器，分为大段存储或小段存储（大多部分的编译器皆为小段存储），这可以使用代码来进行测试。

---

1. 整形在内存中的存储

        我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的。

1.1 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。

1.1.1 那为什么？

        为什么会有原码，反码，补码这样额东西，这有什么意义吗？并且负数的还会发生一定的变化？

        在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统 一处理； 同时，加法和减法也可以统一处理（CPU只有加法器 ）此外，补码与原码相互转换，其运算过程 是相同的，不需要额外的硬件电路。

#include 
int main()
{
	int a = 10;
	int b = -10;
	printf("&a = %p\n&b = %p\n", &a, &b);
	return 0;
}

       （其显示形式为十六进制）

         但是我们还是会发现一个问题，这个编译器的顺序是倒着来的，这就是编译器的存储顺序的问题了，在计算机中，为便于数据的存储与提取，于是就分出了大小端的存储方式。在VS2019中就是小段存储，在介绍了什么是大小端后，会介绍如何运用代码来验证编译器是什么端的存储方式。

2. 大小端介绍

2.1 什么是大端小端：

        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。

2.2 为什么有大端和小端：

        为什么会有大小端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元 都对应着一个字节，一个字节为8 但是在 C 语言中除了 8 bit 的char之外，还有 16 bit 的 short 型， 32 bit 的 long 型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于8 位 的处理器，例如16 位或者 32 位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。

        例如：一个 16bit 的  short  型 x ，在内存中的地址为 0x0010 ， x 的值为 0x1122 ，那么 0x11 为 高字节， 0x22 为低字节。对于大端模式，就将 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。小端模式， 刚好相反。我们常用的 X86 结构是小端模式，而 KEIL C51 则为大端模式。很多的 ARM ， DSP 都为小端模式。有些 ARM 处理器还可以 由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

2.3 运用代码验证大端和小端

        百度2015年系统工程师笔试题：

请简述大端字节序和小端字节序的概念，设计一个小程序来判断当前机器的字节序。（ 10 分）

//返回1为小端
//返回2为大端
#include 

int check_sys()		//判断大小端
{
	int n = 1;
	return (*((char*)&n));
}

int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (1 == ret)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}