数据的存储

数据类型介绍

基本的内置类型：

char //字符数据类型
short //短整型
int //整形
long //长整型
long long //更长的整形
float //单精度浮点数
double //双精度浮点数

类型基本归类

整形在内存中的存储

原码、反码、补码

正数的原、反、补码都相同。
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。

补码
反码+1就得到补码。

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

计算器中只有加法器，计算 1-1 其实是在计算 1+（-1）

-1的源码：10000000 00000000 00000000 00000001
-1的反码：111111111 111111111 111111111 111111110
-1的补码：111111111 111111111 111111111 111111111
1的补码：00000000 00000000 00000000 00000001
相加为： 100000000 00000000 00000000 00000000
超出的第一位舍去，结果即为0

同时，加法和减法也可以统一处理，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。

大小端介绍

大端（存储）模式，数据的低位保存在内存的高地址中，高位保存在内存的低地址中。

小端（存储）模式，数据的低位保存在内存的低地址中，高位保存在内存的高地址中。

设计一个程序判断当前机器的字节序：

#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; }

浮点型在内存中的存储

浮点数的存储规则

根据国际标准IEEE754规定，二进制浮点数V可以这样表示：

(-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。

例如 十进制的 -5.0 ：
二进制表示为：-101.0 = -1.01*2^2
s=1，M=1.01，E=2

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。

对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。

有效数字M的规定

据上，1≤M<2 ，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中xxxxxx表示小数部分，因此，IEEE754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，将第一位的1舍去以后，相当于可以保存24位有效数字。

指数E的规定

首先，E为一个无符号整数（unsigned int），这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0 - 255；如果E为11位，它的取值范围为0~2047。但是，我们知道，科学计数法中的E是可以出现负数的，所以IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数。
对于8位的E，这个中间数是127；
对于11位的E，这个中间数是1023。
比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001。

指数E从内存中取出来

E不全为0或不全为1:

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

E全为0:

内存中E全为0时，则真实的E为-127（或-1023），故M*2-127 ，且M为一个大于等于1小于二的数，则此时的数字为一个无限接近于0的数字。所以E全为0时是用来表示0和无限接近于0的数字，浮点数的指数E等于1-127（或者1-1023）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。

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）