从零开始的C语言学习第二十课：数据在内存中的存储

目录

1. 整数在内存中的存储

2. 大小端字节序和字节序判断

2.1 什么是大小端？

2.2 为什么有大小端?

3. 浮点数在内存中的存储

3.1 浮点数存的过程

3.2 浮点数取的过程

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1. 整数在内存中的存储

在讲解操作符的时候，我们就讲过了下⾯的内容：

整数的2进制表示方法有三种，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”，⽽数值位最

⾼位的⼀位是被当做符号位，剩余的都是数值位。

正整数的原、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得到的就是原码。
• 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。

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。（了解即可）

2. 大小端字节序和字节序判断

2.1 什么是大小端？

其实超过⼀个字节的数据在内存中存储的时候，就有存储顺序的问题，按照不同的存储顺序，我们分为⼤端字节序存储和⼩端字节序存储，下⾯是具体的概念：

⼤端（存储）模式：是指数据的低位字节内容保存在内存的⾼地址处，⽽数据的⾼位字节内容，保存在内存的低地址处。

⼩端（存储）模式：是指数据的低位字节内容保存在内存的低地址处，⽽数据的⾼位字节内容，保存在内存的⾼地址处。

上述概念需要记住，⽅便分辨⼤⼩端。

2.2 为什么有大小端?

（有兴趣可以了解，看看就可以）

为什么会有⼤⼩端模式之分呢？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 位，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。

3. 浮点数在内存中的存储

重点！！！！
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：
V = (−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，M是⼤于等于1，⼩于2的
• 2E 表示指数位

对于32位的浮点数，最⾼的1位存储符号位S，接着的8位存储指数E，剩下的23位存储有效数字M

对于64位的浮点数，最⾼的1位存储符号位S，接着的11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M

3.1 浮点数存的过程

这部分就看这张截图（仔细看，很重要）

3.2 浮点数取的过程

E不全为0或不全为1时候（全0和全1为特例有兴趣自己了解，当然也可以问我）

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 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(中间值)=126，表⽰为01111110，⽽尾数1.0去掉整数部分为0，补⻬0到23位

一些作者想说的话： 

这个系列会一直更新，如果有什么错误也可以提出来，大家一起进步，加油！