内存的存储

在C/C++中进行内存分析可以帮助我们理解程序的内存使用情况和解决一些与内存相关的问题，如内存泄漏、悬挂指针、野指针等。

整形存储：

        

整数在计算机中存储的方式通常使用二进制表示。具体来说，整数可以使用不同的数据类型来表示，如`int`、`short`、`long`等，这些类型的长度（以位为单位）在不同的编程语言和操作系统中可能会有所不同。

下面以常见的32位整数（`int`类型）为例说明整数的存储方式。32位整数使用32个二进制位来表示。其中，最高位（最左侧的位）用于表示符号位，0表示正数，1表示负数。剩下的31位用于表示数值的大小。

对于无符号的32位整数，它的所有位都用于表示数值大小，因此范围为0到2^31-1（约为0到21亿）。

对于带符号的32位整数，因为有1位用于表示符号位，所以数值范围为-2^31到2^31-1（约为-21亿到21亿）。

整数的存储方式可以采用不同的编码方式，如补码、反码等。在现代计算机中，补码是最常用的编码方式。补码表示负数时，将其正数部分按位取反，然后加1。这样可以简化负数的加减运算，使得整数的加减法可以通过相同的硬件电路来实现。

需要注意的是，整数的存储方式还受到计算机体系结构的影响。不同的体系结构（如x86、ARM等）可能有不同的字节序（大端序或小端序），即存储顺序可能是从高位到低位或者从低位到高位。这需要在处理跨平台数据交换时予以考虑。

让我们以32位有符号整数（`int`类型）为例，更详细地解释整数的存储方式。

在32位系统中，`int`类型通常使用32个二进制位（4个字节）来存储。其中，最高位（最左侧的位）用于表示符号位，0表示正数，1表示负数。剩下的31位用于表示数值的大小。

对于正数，它们的二进制表示直接存储在这31位中。例如，十进制数42的二进制表示为00101010，其中最高位是0，表示正数，其余31位存储了数值42。

对于负数，采用补码表示法。补码表示负数时，需要将其对应的正数按位取反，然后再加1。这样可以保证正数和负数的加减法可以通过相同的硬件电路来实现。

例如，十进制数-42的二进制表示为11010110。首先，将正数42的二进制表示00101010按位取反得到11010101，然后加1得到11010110。在这种表示方式下，最高位1表示负数，其余31位存储了数值42的补码表示。

当计算机执行整数的加减乘除等操作时，会根据符号位和数值位进行相应的运算。在运算过程中，需要注意整数溢出的情况，即当结果超过32位整数的表示范围时可能导致不正确的结果。

需要注意的是，上述的存储方式和表示方法是基于32位有符号整数在一般情况下的处理方式。不同的编程语言、操作系统和体系结构可能存在一些细微的差异，因此在具体的编程环境中，需要查阅相关文档来了解准确的存储方式和表示方法。

浮点型存储：

浮点数在计算机中的存储方式通常使用IEEE 754标准。IEEE 754定义了浮点数的表示方法和运算规则，它将浮点数分为单精度（32位）和双精度（64位）两种类型。

以下是双精度浮点数（64位）的存储方式，也称为双精度IEEE 754格式：

1. 符号位（1位）：最左侧的位表示符号位，0表示正数，1表示负数。

2. 指数位（11位）：接下来的11位用于表示指数部分。这个部分对指数进行了偏移，使得指数可以表示正数和负数。使用偏移值127，即实际指数值 = 偏移值 - 127。指数的范围是从0到2047，但由于保留了一些特殊值，实际可用的指数范围是从-1022到+1023。

3. 尾数位（52位）：剩下的52位用于表示尾数部分，也称为有效数字。尾数采用隐藏位表示，即尾数的最高位总是1（除非是特殊值）。因此，实际存储时只需存储52位尾数中的51位。

使用上述格式，双精度浮点数可以表示非常大和非常小的数，并具有一定的精度。由于尾数部分的位数有限，因此浮点数的精度是有限的，可能存在舍入误差。

对于单精度浮点数（32位），格式类似，但有一些差异：

1. 符号位（1位）：最左侧的位表示符号位，0表示正数，1表示负数。

2. 指数位（8位）：接下来的8位用于表示指数部分。偏移值为127，实际指数范围是从-126到+127。

3. 尾数位（23位）：剩下的23位用于表示尾数部分，其中尾数的最高位总是1。

假设我们要存储十进制数 -3.75 作为双精度浮点数。首先，我们需要将该数转换为二进制表示。

整数部分转换为二进制：3的二进制表示为 11，而负号使用符号位表示，因此整数部分为 -11。

小数部分转换为二进制：0.75 可以通过乘以2的方式转换为二进制。0.75 * 2 = 1.5，整数部分为1。将0.5再乘以2，得到1，整数部分为1。所以小数部分为 11。

将整数部分和小数部分合并：-11.11

接下来，我们将这个二进制数按照双精度浮点数的格式进行存储：

符号位：由于是负数，符号位为1。

指数位：指数部分需要进行偏移，偏移值为127。我们将指数部分转换为二进制：3的偏移值是 127 + 3 = 130，而二进制表示为 10000010。所以指数位为 10000010。

尾数位：将小数点后的部分作为尾数，为 11。

将符号位、指数位和尾数位合并：1 10000010 11 00000000000000000000000（共64位，包括隐藏位和尾数的部分）。

最后，将该二进制数转换回十进制，即可得到 -3.75。

个人理解，有误请指出，谢谢