数据在内存中的存储（下）

我们先来看一串代码：

#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;
}

我们先来思考一下这个运行结果会是什么？在这里首先会发生截断，然后发生整型提升。那么结果还会是-1吗？我们来看看：

会不会觉得很诧异，其实在这里unsigned char 是无符号的，它的变化过程有所不同，一开始-1存入c时为1 1 1 1 1 1 1 1 （补码），然后由于c无符号char所以编译器就会把它当做正整数进行打印，又由于这里用%d进行打印所以我们要进行整型提升变为:00000000000000000000000011111111 ,正数的原码和补码相同。所以c=225.

发生这些现象的原因就是不同数据在内存中的储存有差异。

1.浮点数在内存中的存储

浮点数家族包括： float、double、long double 类型。浮点数表示的范围： float.h 中定义。

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
•  表示符号位，当S=0，V为正数；当S=1，V为负数 (−1) S
• M表示有效数字，M是大于等于1，小于2的
•  表示指数位 2 E
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。
IEEE754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。

double在内存中的存储

2. 浮点数存的过程：

IEEE754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定。
前面说过， 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。
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，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IEEE754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. 浮点数取的过程

指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：

1.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。

2.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。

3.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）；

4.练习

我们有这些知识，然后来看一串代码：

#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;
}

大家思考一下运行结果是什么？（结果在下面可以试着写完，再对答案）

结果为：

我们可以运用浮点数在内存中的存储来写这道题。

谢谢