数据在内存中存储☞(超详解)

news2024/12/28 5:05:25

目录

一.数据类型大家族

1.了解类型的意义

 2.数据类型大家族的分类

二.详解☞数据储存之整形

1.储存方式

(1).原码反码补码的概念

(2).原码反码补码出现的原因:

计算机中只有加法器没有减法器,所有只有当数据转化成补码再进行相加时能算出减法结果(因为两者补码相加,大于32位的计算机自动舍去不计)

 2.大小端存储

3.整形数据类型值循环图

4.二级制理解练习:

 三.详解☞数据储存之浮点型

1.浮点型与整形不是同一储存方式的证明​编辑

 2.浮点数存储规则

 注意:e的情况复杂:

  指数E从内存中取出还可以再分成三种情况:


一.数据类型大家族

1.了解类型的意义

(1).了解这个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)防止数据溢出。

例如:

(2).明白看待内存空间的视角,当出现非语法错误时明白有可能是哪里的原因。

例如:

 2.数据类型大家族的分类

(1).整形家族:int char short long longlong ,以及这五类的signed 和unsigned形式。

 注意点:整型的每一种都有无符号(unsigned)和有符号(signed)两种类型(float和double总是带符号的),在默认情况下声明的整型变量都是有符号的类型(char有点特别但是常见还是signed的),如果需声明无符号类型的话就需要在类型前加上unsigned。

(2).浮点型家族:float double longdouble

(3).构造类型:

(4).指针类型:

(5).空类型:void (后面在sqort函数里面有应用)

二.详解☞数据储存之整形

1.储存方式

(1).原码反码补码的概念

原码:将写的数据转换成二进制形式。

反码:将所转化的二进制序列符号位不变其他位按位取反。

补码:反码+1,然后存放在内存中。

(2).原码反码补码出现的原因:

计算机中只有加法器没有减法器,所有只有当数据转化成补码再进行相加时能算出减法结果(因为两者补码相加,大于32位的计算机自动舍去不计)

例如:

 2.大小端存储

(1).大端存储: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

(2).小端存储: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

(3)举例子1:一个 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

//设计一个小程序来判断当前机器的字节序

//int main()
//{
//	int a = 1;
//	char* p = (char*)&a;
//	if (1 == *p)
//	{
//		printf("小端\n");
//	}
//	else
//	{
//		printf("大端\n");
//	}
//
//	return 0;
//}

3.整形数据类型值循环图

以char类型为例:(其他整形,内容类似)

signed char:   -128~127               unsigned char:在左图的基础上将符号位1默认当数值0~255

4.二级制理解练习:

 三.详解☞数据储存之浮点型

1.浮点型与整形不是同一储存方式的证明

 2.浮点数存储规则

                                                   (-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:(1)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。(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。

(3).

进阶;=>

 注意:e的情况复杂:

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


  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0   01111110   00000000000000000000000
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)

总结使用:

9的补码:00000000000000000000000000001001
对于浮点型来说:0 00000000 00000000000000000001001
取出:(-1)^0 * 0.00000000000000000001001*2 ^ -126

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