浮点数据类型在内存中的存储以及大小端介绍

1.什么是大端？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。

✔什么是数据的低位与高位？（也叫低字节高字节）

以十进制为例:就是个位是最低位然后是十 百 千 万...依次由低到高

✔什么是内存的低地址与高地址？

地址：在计算机运行时,数据会存放在内存中,内存会以字节为单位划分为多个存储空间,并且为每个字节默认设置一个对应的编号,这个编号就是地址

低地址与高地址：编号低的就是低地址，编号高的就是高地址。

例如下图：

 变量a是整型变量对应4个字节其十六进制表示为也就是20的十六进制为：0x00 00 00 14，我们看到14为低位（低字节），在放在地址Ox0021FA14中而剩下的00 00 003个字节依次存放在0x0021 FAl5，0×0021FA16，Ox0021 FA17中，这种低位在放在低地址，高位存放在高地址中就叫作小端存储模式。

我们常用的x86就是小端存储模式。

✔写个简易代码判断自己的编译器是大端还是小端存储模式

#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；

}

 

2.浮点数据类型在内存中的存储

✔浮点数据家族

flaot，double，long double类型

✔科学计数法表示浮点数

☞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，1 <= M < 2。

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，按照上面V的格式，s=1，M=1.01，E=2。

☞IEEE 754规定：

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。

 

✔IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定

I☞EEE 754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，等于可以保存24位有效数字。

☞至于指数E，情况就比较复杂。

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。

3.总结

本篇博客介绍了大小端的存储模式：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。   

以及浮点数据类型是如何在内存中的存储的，介绍了科学计数表示浮点数（SME形式）。

希望大家多多关注哦～