你知道C语言的整数和浮点数在内存里是怎么蹦迪的么？？？

• 本篇会加入个人的所谓‘鱼式疯言’
• ❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言,而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,我会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的，可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念
  

前言

在本篇文章中，主要讲解的内容有：

1. 整数在内存中的存储
2. ⼤⼩端字节序和字节序判断
3. 浮点数在内存中的存储

一.整数在内存中的存储

1.原码，反码，补码

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。
对于整型来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
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。

鱼式疯言

虽然我们整型数值存储的是补码，但当我们用 %d %u 打印时，我们打印的是该数值的原码。

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。
这时爱提问的小爱同学就要发问啦？如果我只有这个数字的补码该怎么转化为源码呢？
请欣赏鱼式疯言

当我们的一个补码时
有两种方法可以还原成原码

<1>.减1取反法

<2>.取反加1法

鱼式疯言

这两种方法各特点吧
当我们分不清是哪种方法是我们可以直接记忆第二种方法
当我们需要从补码中得到反码时，我们就可以用第一种方法

2.unsigned与signed

<1>.栗子

#include 
int main()
{
	char a = -1;
	signed char b = -1;
	unsigned char c = -1;
	printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);
	return 0;
}

signed 有符号的
unsigned 无符号的

那么请问？
signed char a；
unsigned char b；

各自的取值范围是多少？

<2>.栗子说明

unsigned char 取值范围 ：0~255
signed char 的取值范围：-128~127

大家知道是什么因素决定了我们signed char 和 unsigned char 的取值范围的不同。

signed char 的取值范围：-128~127


如果超出范围呢 ？
就会循环起来 ！！！

那么无符号的呢？

如果超过最大范围呢？
也会进入循环！！！

这时爱发问的小爱同学又开始发问啦？
如果我是 signed 要转化为 unsigned 呢？

这样就形成了我们的对应关系啦！！！

鱼式疯言

当 signed char -1 转化为 无符号整型 是一个很大的数，
到底这个数是多大呢？ 今天我们就知道答案啦，
他就是unsigned char 类型的 255 。

二.⼤⼩端字节序和字节序判断

1.大小端概念

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.字节序判断

#include
int my_set2(char* x)
{
	return *x;
}
int main()
{
	int a = 1;
	int* p = &a;
	if (my_set2((char*) p))
	{
		printf("小端存储\n");
	}
	else
	{
		printf("大端存储\n");
	}
	return 0;
}

这里用到了强制类型转化，只体现低地址的第一位的字节序

鱼式疯言

小编是这样理解的： 数据编排是从高到低的 就是说 00 00 00 01 依次是
最高，次之，再次之，最低。
所以我们只要判断 低地址
是不是最低位 01，
如果是,证明为最低位存在低地址，为小端存储 反之则为大端存储

三.浮点数在内存中的存储

常⻅的浮点数：3.14159、1E10等，浮点数家族包括： float、double、long double 类型。
那么浮点数的存储是怎么样的呢？
宝子们可以先康康下面的栗子思考下

1.栗子

#include 
int main()
{
	int n = 9;
	float* pFloat = (float*)&n;
	printf("n的值为：%d\n", n);
	printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);
	*pFloat = 9.0;
	printf("num的值为：%d\n", n);
	printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);
	return 0;
}

相信屏幕前的小朋友
是不是感觉到很匪夷所思呢？
是的，小编第一次看到也感到很奇怪，现在玩算是真正理解了！！！

2.浮点数存储方式

上⾯的代码中， num 和 *pFloat 在内存中明明是同⼀个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别
这么⼤？
要理解这个结果，⼀定要搞懂浮点数在计算机内部的表⽰⽅法。
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 ∗ 2E
• (−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
• 2
E 表⽰指数位
举例来说：
⼗进制的5.0，写成⼆进制是 101.0 ，相当于 1.01×2^2 。
那么，按照上⾯V的格式，可以得出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 。那么，S=1，M=1.01，E=2。
IEEE 754规定：
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

看到这里是不是眼花缭乱啦，没关系，小编会细细道来！！！

如果是 9.0 的话就转化成二进制

1.先得到(-1)^0

1.0012^3

2.去掉整数部分就得到了我们的上面的
M =1.001

S=0;

E=3;

3.转化成我们字节序第一位符号位为0
4.其次八位为3+127的二进制数：
指数位：10000010
5.数值位：去整数部分后面补充0
00100000000000000000000
6.最终得到
01000001000100000000000000000000

鱼式疯言
注意后面的数值位是和整数相反的，它是后面不0，
如果是单精度float 我们就补充到23位
如果是双进度double 我们就补充到52位


3.E全为 0 或全为 1 的特殊情况

E全为0
这时，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。这样做是为了表⽰±0，以及接近于0的很⼩的数字。

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）。

鱼式疯言

通过以上栗子
我们认识到 浮点数 的存储是比整型数的存储要复杂的多的，而且差别也很大。
宝子们只要掌握基本的转化形式即可

总结

在本篇文章里我们主要讲解了

1. 整数在内存中如何存储的， 无符号 和 有符号 的最大范围和转化
2. ⼤⼩端字节序的概念 和 字节序如何去判断。
3. 浮点数在内存中的存储，我们分为S E M 三个部分的存储方式。

本次博文就到这里了,感觉各位小伙伴的赏脸品读小编写的拙作哦,
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