一.整数在内存里的存储
我们都知道，关于整数的二进制表示方法有三种，原码，反码和补码。而正数的原码，反码，补码都相等。而负数的表示方法各不相同。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：除了负数的符号位不变，其他位都取反就行。补码：反码加一就是补码。
对于整型来说，数据存放内存中其实存放的是补码。为什么用补码来存放呢？
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。
二.大小端字节序和字节序判断
1.什么是大小端？
在超过一个字节的数据在内存中存储的时候，就会出现存储顺序的问题。按照顺序，我们就会有大端字节序存储和小端字节序存储。
这里可以看到，我给a的值是0x11223344。但是在内存中这个方向就完全反了过来。变成了44332211。这个就是我们说的小端字节存储。
小端字节序存储：把一个数据的低位字节的内容存储到低地址处，而高字节的的内容存储到高字节处。
大端字节存储：把一个数据的高位字节的内容存储到低地址处，而低字节的的内容存储到高字节处。
大小端存储跟计算机架构有关。我用的是vs2022，用的是小端存储。这就是大小端存储的基本知识。
2.为什么会有大小端？
因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个内存单元都对应着一个字节，而一个字节对应八个bit位，但是在c语言中除了八个bit位的char外，还有16位的short，32位的int（具体要看编译器）。另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位和32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个将多个字节安排的问题。因此有了大小端存储。（x86结果是小端模式，而KEIL C51为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。但有些ARM处理器还可以由硬件来选择大端还是小端）
三.一些练习
1.练习1
设计一个代码来判断当前机器的字节序
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 1;
if (*(char*)&a == 1)//注意这里我们是把a的地址给强制转化成char*，解引用的时候其实就访问一个字节
//大端存储就是0，小端存储就是1
printf("小端\n");
else
printf("大端");
return 0;
}这里我的是小端存储，打印出来的也成功是小端。
2.练习2
不仅是大小端，关于数据的存储也有一些练习，大家来了解一下。
#include<stdio.h>
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;
}可以思考一下这三个值等于多少。
我们知道关于负数在内存中的存储是补码。注意：单独的一个char 到底是有符号还是无符号是取决于编译器的，这里我用的vs2022是是有符号的。先来看最后打印的是整型。那么这里的a，b，c是要整形提升的。（无符号补0，有符号补1）
#include<stdio.h>
int main()
{
char a = -1;
//1000000000000000000000000000001 -1的原码
//1111111111111111111111111111110 -1的反码
//1111111111111111111111111111111 -1的补码
//因为是char类型，所以咱们就只要11111111
//这里要整形提升，所以是1111111111111111111111111111111，按照步骤，求出原码就是-1
signed char b = -1;
//11111111也是-1
//跟a的步骤一样
unsigned char c = -1;
//11111111也是-1
//这个是无符号整形提升后是00000000000000000000000011111111
//这个就是255
printf("a=%d b=%d c=%d", a, b, c);
// -1 -1 255
return 0;
}取值范围:无符号的是0~255。有符号的是-128~127。
3.练习3
再来看一个代码
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = -128;
printf("%u", a);
return 0;
}
来看解析
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = -128;
//原码：100000000000000000000000010000000
//反码：111111111111111111111111101111111
//补码: 111111111111111111111111110000000
//因为是char类型，所以只有10000000-a
printf("%u", a);
//这里是用%u来打印，所以要整型提升
//11111111111111111111111111111110000000
//因为是无符号数，所以就不会存在什么原码反码和补码，直接把这个东西转化成十进制数就是答案
//是一个很大的数字
return 0;
}
输出：4294967168
那我把-128换成128来弄，大家来想一下是什么结果呢？
4.练习4
这个代码就很有意思了。
#include <stdio.h>
int main()
{
char a[1000];
int i = 0;
for (; i < 1000; i++)
{
a[i] = -1 - i;
}
printf("%d", strlen(a));
return 0;
}来看个图
当我们从0开始一直加，加到127的时候，已经到了最大数的限制。这时再去加一直接就变成了-127，等加到-1，又开始了一次循环。当然这是有符号的char类型。
那么像是这个题我们就好求了。strlen找的是'\0'之前的元素个数。
所以a[i]就是-1 -2 -3 ...-127 -128 127 126...4 3 2 1 0 -1...
看看有几个元素就行了。
5.练习5
前面的太简单了，上点强度。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[4] = { 1,2,3,4 };
int* ptr1 = (int*)(&a + 1);
int* ptr2 = (int*)((int)a + 1);
printf("%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);
return 0;
}来看解析
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[4] = { 1,2,3,4 };
int* ptr1 = (int*)(&a + 1);
//&a的类型是int(*)[4]是一个数组指针，所以前面有一个强制转换。
//这里有+1跳过的是整个数组，ptr1[-1]的意思就是*(ptr1-1)，往后移动一个sizeof(int)的距离，结果就是4.
int* ptr2 = (int*)((int)a + 1);
//这里我直接是把a强制转换成int类型了，现在的a就是个整数，整数加一，那就是加一
//比如像是这里的a在内存中的存储：01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00
//整数a加一，跳过了一个字节，本来位置在01的a，现在位置在00了
//而现在又强转成了int*类型，一次访问4个字节，所以真正访问的是00 00 00 02
//我用的是小端存储，所以真正打印出来的就是02000000
printf("%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);
return 0;
}最终打印：4,2000000
当然在内存中肯定不止整数的存储，当然还有小数。下篇博客我来介绍一下小数在内存中的存储。感谢大家的观看，如有错误，请大家多多指正。
