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一、整数在内存中的存储
二、大小端字节序
2.1 大小端字节序的介绍
2.2 为什么有大小端之分（了解即可）
2.3 判断大小端的代码实现
三、浮点数的数据存储
3.1 浮点数的存储
3.2 浮点数存储的过程
3.2.1 对于有效数字M
3.2.1 对于指数E
3.3 浮点数取的过程
3.3.1 E不全为0或者不全为1（常规情况）
3.3.2 E为全0
3.3.3 E为全1
一、整数在内存中的存储
关于整数在内存中的存储，前面或多或少都涉及过了。
关于整型在内存中存储：
数据存放在内存中实际上存放的就是二进制的补码。
整型的2进制表示方法有三种：原码，反码，补码
有符号的整数，三种表示方法均有符号位和数值位两部分，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”，最高位的一位是被当作符号位，剩余的都是数值位。
原码：根据数值正负的情况，直接写出翻译成2进制序列，得到的就是原码；
反码：符号位不变，其他位置按位取反；按位取反就是0变为1，1变为0；
补码：反码+1就是补码。
关于原码，反码，补码，这里就不过多赘述了，想了解的可以看看这篇文章
C：操作符介绍-学习笔记-CSDN博客
为什么整型存放在数据中存放的是补码呢？
在计算机系统中，数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。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
2.1 大小端字节序的介绍
了解了整数在内存中的存储，我们可以调试来观察一下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0x11223344;
return 0;
}
调试结果：
有没有发现一个有趣的现象，在内存中0x11223344是倒着存放的，变成了44332211
注意这里是以字节为单位调整了顺序：一个16进制的数可以转换为4个2进制，这里8个16进制位刚好占4个字节，每两个数为占一个字节。
不知道大家是否会好奇，为什么在内存中会倒着存放呢？
别急，且听我娓娓道来！
我们都知道，鸡蛋分为两端，一端大，一端小。而计算机中大小端的命名就是由此而来。
那什么是大端，什么是小端呢？
关于数据存放是无所谓存入数据的顺序的，只要能够存放进去，并且未来在需要的时候能够原样拿出来就行。存放规则是什么样的，还原规则也就是什么样的。
打个比方，比如说你去银行存钱，不管银行怎么使用你存放的这笔钱，无论是放贷，做生意等，只要在未来我去取钱的时候银行能够拿出我当时存放的钱即可。
但是对比上面提到的三种存放方式，正序存放和逆序存放相对与乱序存放会更加容易理解，因此存放数据就分为主流的两种，正序存放和逆序存放
正序存放又叫大端字节序存储，逆序存放又叫小端字节序存储
0x11223344
相对于33来说，44就是低位，可以与十进制123对比一下，3是个位，2是十位，1是百位。
小端字节序存储：（44 33 22 11）
一个数据的低位字节的数据存放在内存的低地址处，高位字节的数据，存放在内存的高位地址。
大端字节序存储：（11 22 33 44）
一个数据的低位字节的数据存放在内存的高地址处，高位字节的数据，存放在内存的低地址处。
如果有这样一个数据 0x 12 34 56 78以小端字节序存放，该怎么存放呢？
注意：整型数据存放在内存中是以二进制存放的，这里使用16进制是为了方便理解和观看，二进制存放的话太长了，不易观察。
2.2 为什么有大小端之分（了解即可）
在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应这一个字节，一个字节为8bit为，但是在C语言中处理8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于8为的处理器，列如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如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。
例如：一个16bit的short型x，在内存中的地址位0x0010，x的值位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，即0x0011中。小端模式，刚好相反。我们常用的x86 结构式小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择式大端模式还是小端模式。
2.3 判断大小端的代码实现
int a = 1;
十六进制表示：0x 00 00 00 01
内存存放形式
如果我们想区分是大端还是小端，只需要拿出第一个字节即可，如果是小端存放的话，第一个字节是1；如果是大端存放的话，第一个字节是0.
接下来的问题是怎么拿到第一个字节的地址呢？我们知道&a得到的是a的4个字节中，地址较小的那个字节的地址
因为&a默认取出的是整型地址，也就是4个字节。如果想拿到一个字节，我们就可以通过强制类型转换，将类型转换成char*。
* (char*)&a
如果拿出1，小端；
如果拿出0，大端。
代码实现：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 1;
if ((*(char*)&a) == 1)
{
printf("小端");
}
else
{
printf("大端");
}
return 0;
}
在我当前电脑上显示的是小端。
我们也可以将上诉代码写成一个函数来表示：
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
int a = 1;
if ((*(char*)&a) == 1)
return 1;
else
return 0;
}
int main()
{
if (1 == check_sys())
printf("小端");
else
printf("大端");
return 0;
}三、浮点数的数据存储
浮点数也会存在大小端存放。
常见的浮点数：3.141592,1E10等，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
3.1 浮点数的存储
在介绍浮点数存储之前，我们需要明白，整型在内存中的存储方式和浮点数在内存中的存储方式是不一样的。
首先，我们需要知道浮点数在计算机内部的表示方法。
根据国际标准IEEE（电气和电子工程协会）754，任意一个二进制点数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，M是大于等于1，小于2的
- 2^E表示指数位
举例解释一下：
有一个v的值是5.5
写成2进制：101.1
为什么是这么写的呢？
所以这里5.5的二进制便是101.1
101.1写成科学计数法该怎么写？
1.011 * 2^2 (科学计数法的形式）
也就可以写成
(-1)^0 * 1.011 * 2^2
对比V = (-1)^s * M * 2^E表达式
我们可以得到S = 0; M = 1.011; E = 2.
IEEE 754规定：
对于32位的浮点数(float)，最高的1位存储符号位5，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(double)，最高的1位存储符号位5，接着的11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M
3.2 浮点数存储的过程
IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别的规定。
3.2.1 对于有效数字M
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，比如说保存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。这样做的目的是可以节省1位有效数字。以32位浮点数位例，留给M只有23位 ，将第一位的1舍去后，等于可以保存24位有效数字。
3.2.1 对于指数E
关于指数E，情况比较复杂。首先，E是一个无符号整数（unsigned int)
这意味着，如果E位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，在科学计数法中的E是可以出现负数的，所以IEEE 754 规定，存入内存时的E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E,这个中间数就是127；对于11位的 E，这个中间数时1023.比如，2^10 的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存为10 + 127 = 137，即10001001.
比如说V = 0.5（10进制的）=0.1（2进制的）=1.0 * 2^-1
这样的话 S = 0;M = 1.0;E = -1
如果将0.5存为float类型，-1+127 = 126，这样E就为正数了，如果要存为double类型，-1+1023 = 1022
来一道例题，存放float类型的5.5
#include <stdio.h>
int main()
{
float a = 5.5;
//5.5
//101/1
//1.011 * 2^2
//(-1)^0 * 1.011 * 2^2
//S = 0;
//M = 1.011;
// E = 2
// 0 10000001 01100000000000000000000
// S E+127 M
//01000000 10110000 00000000 00000000(二进制)
//40 B0 00 00 (十六进制)
//写成16进制是为了检验上诉二进制是否正确，16进制可以通过调试查看
return 0;
}调试结果：
结果正确，说明浮点数的存放如上面介绍的方式一样。
3.3 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：
3.3.1 E不全为0或者不全为1（常规情况）
前面我们知道E在存放到内存中时会加上中间值，那么取出来的时候也就需要减去中间值,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.
比如说：0.5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为，则为1.0*2^(-1),其阶码为-1+127 = 126，表示为011111110，而位数1.0去掉正数部分为0，补齐0到23为00000000000000000000000，则二进制表示形式为：
0 01111110 000000000000000000000003.3.2 E为全0
E为全0是什么概念，不要忘记二进制表示中的E可是加了一个中间值127（1023），因此，真实的E可能就是一个-127,如果一个数是1.xxx*2^-127，这个数是非常非常小的，可以说是无限接近与0的。因此，这时候我们取出这个数字，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,以及接近与0的很小的数字。
0 00000000 001000000000000000000003.3.3 E为全1
这时候如果有效数字M全为0，表示+-无穷大的数字（正负号取决于符号位s）；
0 11111111 00000000000000000000000到这里关于数据在内存中的存储相关知识就介绍完毕了，希望能够对大家有所帮助！
