本期目录:
一 .整形在内存中的存储
1.下来了解下面的概念:
①原码、反码、补码
②为什么呢?
③看一下数据在内存中的存储
2.大小端介绍
①什么是大端小端:
②为什么有大端和小端:
3. 补充部分 ------- 整形提升
4.具体的做题练习帮你更加深入了解数据的存储
总结部分
二. 浮点型在内存中的存储
1.浮点型存储的例子
2.详细解读浮点数在计算机内部的表示方法:
①float如何表示
②IEEE 754规定
③其他的规定
④解释前面的题目
一个变量的创建是要在内存中开辟空间的,空间的大小是根据不同的类型而决定的。
那接下来我们谈谈数据在所开辟内存中到底是如何存储的?
计算机中的有符号数有三种表示方法,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。
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。
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,,保存在内存的高地中。
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8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit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果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。
练习: 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
#include
int check()
{
int i = 1;
return (*(char *)&i); //做了简化
}
int main()
{
int ret = check();
if(ret == 1)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数,为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大? 要理解这个结果,一定 要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法
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。
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。 比如: 0.5(1/2)的二进制形式为0.1,由于规定正数部分必须为1,即将小数点右移1位, 则为1.0*2^(-1),其阶码为-1+127=126,表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位 00000000000000000000000,则其二进制表示形式为: 0 01111110 00000000000000000000000