一文让你快速了解【数据存储--->整型、浮点型】!

0 介绍下基本数据类型

char //字符数据类型 —>在内存中占1个字节
short //短整型 —>在内存中占2个字节
int //整形 —>在内存中占4个字节
long //长整型 —>在内存中占4个字节
long long //更长的整形 —>在内存中占8个字节
float //单精度浮点数 —>在内存中占4个字节
double //双精度浮点数 —>在内存中占8个字节

注意:C语言中是没有字符串类型的!

1 基本类型的分类

1.1 整型家族:

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

1.2 浮点数家族:

float
double

1.3 构造类型:

数组类型
结构体类型 struct
枚举类型 enum
联合类型 union

1.4 指针类型:

int *p1;
char *p2;
float *p3;
void *p4;

1.5 空类型:

void 表示空类型,通常用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。

2 整型在内存中存储

首选整型在内存中是以补码形式存在的,所以我们将一个整型数据转换成二进制补码形式放在内存中。
为什么是补码呢?

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。

2.1 原码、反码、补码

计算机中整数有三种2进制表示 原码、反码和补码
三种表示方法均有符号位数值位两部分,符号位是用0表示,用1表示

对于正整数来说,原码、反码、补码全都一样!

对于负整数来说,原码、反码、补码表示形式各不相同

原码-------------> 直接将数值按照二进制表示方法,高位为1,翻译成二进制就可以得到原码

例如: int a = -10;
转换成二进制表示 10000000 00000000 00000000 00001010

反码----------->将原码的符号位不变,其他位置按位取反

11111111 11111111 11111111 11110101

补码------------>反码+1

11111111 11111111 11111111 11110110

所以对于整型来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

3 浮点数在内存中的存储

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。

举个例子:
将十进制的5.0写成二进制序列是101.0,相当于1.01x2^2
按照以上格式: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
按照以上格式:S=1,M=1.01 , E=2

所以在存入内存前要进行IEE754标准的转化!!!!!!!

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。
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对于64位浮点数,最高位为S,接着是11个指数E,剩下的52位为有效数字M
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IEEE 754对有效数字M和指数E,还有一些特别规定。
M的值是大于等于1小于等于2的,M可以写成1.xxxxxx形式,其中xxxxxxxx表示小数部分。

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。以32位浮点数为例,留给M只有23位,如果舍去第一位的1,就等于可以保存24位有效数字。

我们将上个例子的5.0拿到此处,二进制表示位101.0------------->1.01x2^2
S=0
M=1.01
E=2

3.1.1 对于M如何存放

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3.1.2 对于E如何存放

E为8位,则取值范围位0~255,如果E位11位的话,取值范围为0 ~2047,但是由于在科学计数法中E可以为负数,所以IEE754规定,E在存入内存的时候的必须再加上一个中间数。

E位8位,中间数为128
E为11位,中间数是1023
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3.1.3 对于S如何存放

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4 如何读取内存中的浮点数

4.1 读取S

S为0---->数值为正
S为1---->数值为负

4.2 读取E和M【情况复杂—分为三种】

4.2.1 E不全为0或者不全为1

指数E存在内存中的二进制数值转换成十进制的值,然后再减去127(或1023),得到真实值,
再将有效数字M的前面加上第一位的1
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4.2.2 E全为0

这时,浮点数的指数E直接规定死等于1-127=-126(或者1-1023=-1022)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。
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4.2.2 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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5结束语

到了这里就结束了哦,各位小伙伴看懂了吗,看懂了,就点个赞呗!关注我带你学习C语言!
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