数据的存储（进阶）

数据的存储（进阶） 1. 大小端介绍 什么大端小端：

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。

2.数据存储的练习

看看这道题为什么是这样的？

char a = -1；

-1-10000000000000000000000000000001（原码）

     1111111111111111111111111111111111110（反码）

      1111111111111111111111111111111111111（补码）

这里会发生截断就变成了11111111

 char b也是11111111

char c也是11111111，但是这里的区别是signed char 和 unsigned char 在vs环境下char就是signed类型故a和b一样。

在打印的时候会发生整形提升a和b都是11111111111111111111111111111111（补码）

得到的结果是100000000000000000000000000000001（原码），所以得到的结果是-1

那么c是什么呢？因为他是unsigned char类型，在整形提升的时候变成000000000000000000000000011111111（补码，反码，原码）打印的结果是255（转换为十进制）。

 

以%u的形式打印就认为其是无符号数

-128的原码是100000000000000000000000010000000

反码是111111111111111111111111111101111111

补码是111111111111111111111111111110000000

char a中存储的是10000000，整形提升11111111111111111111111110000000以%u打印都是有效位所以结果是4294967168

 

这题是128按%u打印的结果，128的补码是000000000000000000000000010000000

在char a中存储的是10000000，以%u打印和上面的题一样。

-20的补码是1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111101100

10的补码是  00000000000000000000000000000000000000000000000000001010

相加得11111111111111111111111111111111111110110 补码

原码是100000000000000000000000000000001010（-10）

这个代码的结果是死循环了，在一个无符号的int i中，不可能会有负数，所以这个代码一定是死循环。当到-1时放到i中，以%u的结果打印会变成4294967295

 

 char a[1000]中的值就是-1 -2 -3 -4 -5....-128 127 126...3 2 1 0，strlen遇到''停止所以遇到0时停止统计一共有128+127=255个数字，所以最后的结果是255

unsigned char 取值是0~255所以i<=255恒成立，会造成死循环。

3.浮点型在内存中如何存储

浮点数在内存中是怎么存储的呢？

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： (-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。

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。

十进制5.5 转换位2进制101.1（小数点后的1权重是2^-1），可以写成(-1)^0*1.011*2^2,

此时S = 0；M = 1.011；E = 2；

IEEE 754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。 IEEE 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 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。 然后，指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：

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: 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。00111111000000000000000000000000

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）。

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。