整形数据类型在内存中的储存及大小端的介绍

目录

一、整形数据类型的分类

二、整形数据在内存中的存储

三、大小端的介绍

什么是大端小端?

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一、整形数据类型的分类

char //字符类型
short //短整型
int //整形
long //长整形
long long //更长的整形

而这些也分为有符号和无符号，有符号是signed ，无符号是unsigned，例如：

signed int//有符号的整形
unsigned int//无符号的整形

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二、整形数据在内存中的存储

首先，我们要先了解几个概念：原码，反码，补码。

计算机中的整数有三种2进制表示方法，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
正数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表示方法各不相同。

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码。

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反码。

补码：反码+1就得到补码。

#include
int main()
{
	unsigned char a = 200;
	unsigned char b = 100;
	unsigned char c = 0;
	c = a + b;
	//0000000000000000000000000000000011001000 ——200的二进制
	//11001000 ——被截断赋给char类型的a变量
	//0000000000000000000000000000000001100100 ——100的二进制
	//01100100 ——被截断赋给char类型的b变量
	//a + b发生整形提升
	//0000000000000000000000000000000011001000 ——（int）a
	//0000000000000000000000000000000001100100 ——（int）b
	//0000000000000000000000000000000100101100 ——（int）c
	//00101100 ——用无符号的char类型接受，发生截断
	//转换成十进制就是44，所以c就是44
	//而a + b只参与运算，不赋值，所以是300
	printf("%d %d", a + b, c);//300 44
	return 0;
}

int main()
{
	unsigned char a = 200;
	char b = -100;
	unsigned char c = 0;
	c = a + b;
	//0000000000000000000000000000000011001000 ——200的二进制
	//11001000 ——被截断赋给char类型的a变量
	//1000000000000000000000000000000001100100 ——（-100）的二进制原码
	//1111111111111111111111111111111110011011 ——（-100）的二进制反码
	//1111111111111111111111111111111110011100 ——（-100）的二进制补码
	//10011100 ——被截断赋给char类型的b变量
	//a + b发生整形提升
	//0000000000000000000000000000000011001000 ——（int）a
	//1111111111111111111111111111111110011100 ——（int）b
	//10000000000000000000000000000000001100100 ——（int）c
	//01100100 ——用无符号的char类型接受，发生截断
	//转换成十进制就是100，所以c就是100
	//而a + b只参与运算，不赋值，所以是100
	printf("%d %d", a + b, c);//100 100
	return 0;
}

而对于整形来说，数据存储在内存中的存的是二进制的补码。

为什么呢？

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。

那我们来看看数据在内存中是什么样的？

 

int b  = -10;
//10000000000000000000000000001010 ——（-10）二进制原码
//11111111111111111111111111110101 ——（-10—）二进制反码
//11111111111111111111111111110110 ——（-10）二进制补码
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 ——拆开划分成一个一个的字节
//十六进制是0~9，a,b,c,d,e,f.
//所以（-10）二进制补码对应的十六进制是
//fffffff6
//所以存进去的数字应该是fffffff6

等等，这里为什么内存中展示的十六进制却是倒着的？

这里就关系到大小端的问题了。

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三、大小端的介绍

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。

再看上面的举例：

本来应该存的是fffffff6，但是实际存进去的是f6ffffff，由此可见，我们这个编译器的按小端存储的。

那么为什么会有大小端之分呢?

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 bit。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。

我们可以写个小程序来判断当前机械的字节序：

#include
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;
}