数据在内存中的存储【上】

news2024/11/22 21:54:11

一.整型在内存中的存储

在讲解操作符的时候,我们就讲过了下面的内容:
整数的2进制表示方法有三种,即 原码、反码和补码
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做符号位,剩余的都是数值位。
正整数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表示方法各不相同。
TH
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:将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到反码。
补码:反码+1就得到补码。
对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是二进制的补码。
为什么呢?
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.大小端字节序和字节序判断

在这里插入图片描述

我们以一个字节为单位调整了位置顺序,我们发现这个数字是倒着存放的,这是为什么呢?,我们先来了解什么是大小端。

1.什么是大小端?

其实超过一个字节的数据在内存中存储的时候,就有存储顺序的问题,按照不同的存储顺序,我们分为大端字节序存储和小端字节序存储,下面是具体的概念:
大端(存储)模式:
是指数据的低位字节内容保存在内存的高地址处,而数据的高位字节内容,保存在内存的低地址处。
小端(存储)模式:
是指数据的低位字节内容保存在内存的低地址处,而数据的高位字节内容,保存在内存的高地址处。上述概念需要记住,方便分辨大小端。

看图
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

我们这样用16进制形式来进行方便展示,实际上在内存中数据是以二进制存储的。从上面我们的运行结果来看,在我们当前的机器上是小端存放的。

2.为什么有大小端?

为什么会有大小端模式之分呢?
这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8 bit位,但是在C语言中除了8 bit的char之外,还有16 bit的short型,32 bit 的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者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,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,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是大端模式还是小端模式。

我们来进行几个练习。

练习1:请简述大端字节序和小端字节序的概念,设计一个小程序来判断当前机器的字节序。

我们先来画图分析看一下

在这里插入图片描述
结果

在这里插入图片描述
所以我们当前所用机器的字节序为:小端字节序。

练习2

请看题:

在这里插入图片描述

分析
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

char只能存放8个比特位,所以它找8个比特位放进a中:11111111,这就是截断,就是我们4个字节的数据非得放到1个字节中要发生截断,我只保留它最低位那个字节的数据,剩下的我不要了。

所以b和c也是如此放入数据,里面放的也是11111111。但是存进去的值表示多少,还得看我们的类型,当我们存放的是相同的二进制序列的时候,要看类型怎么看待它的,这是非常重要的。

我们是用%d格式进行打印,所以a,b,c 要发生整型提升。

在这里插入图片描述

打印结果

在这里插入图片描述

站在存储的角度,它们a,b,c存放的是一样的值,当我们用它的时候,这就跟它的类型有关系了。

类型的作用:1.申请内存空间时的大小 ,2.类型决定了看待内存中数据的视角。

练习3

在这里插入图片描述

%u打印无符号的整数,所以a也要发生整型提升,因为a类型是char,所以高位就是符号位,当对a发生整型提升时,把a的高位全部补1。

在这里插入图片描述

这是我们提升完得到的补码,但是我们用%u形式打印的是无符号的整数,无符号整数是没有原反补的概念,用%u形式打印的时候,认为内存中存的是无符号数。认为我们刚刚得到的补码是无符号数的补码。没有符号位,无符号整数的原码,反码,补码是相同的。所以当我们提升完得到的补码就是它的原码。

结果

在这里插入图片描述

当以%d形式打印的时候,我们得到补码之后,还要得到它的原码,所以答案就是-128。

在这里插入图片描述

与它相似的题目,看看这个自己能不能推算出来结果。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

练习4

在这里插入图片描述

因为char类型取值范围:-128到127,虽然存放的值是-1到-1000,它肯定要发生一些变化。
strlen是求字符串长度的,这里就得关注\0的问题,其实就是找到数字为0的地方,因为它的ASCII为0,那我们怎么样才能遇到零呢?

看画好的图分析一下:

在这里插入图片描述

无符号的char,无符号位,每一位都是有效位。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

当最后11111111加一变成100000000前面那个看不见了,因为char类型只能接受8个比特位,所以就变成了00000000,为零。

结果

在这里插入图片描述

练习5

在这里插入图片描述

这个答案:形成死循环,关于使用无符号变量的时候,要小心,你给出的条件会不会形成死循环。

下一道

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

当i减到-1的时候不会是-1,因为当把-1放到unsigned int 变量里面上去,-1的补码是全1,全都是有效位,当成全1被当成无符号数处理的时候,是一个非常大的整数,无符号整数类型变量放的值不可能小于零,所以形成死循环。-1被当成无符号数处理。

在这里插入图片描述

使用无符号整数变量的时候,大于等于零恒成立,小于某一个数的时候也可能形成死循环。

练习6

在这里插入图片描述
分析:%x是16进制的形式打印,来看图:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

我们使用不同的打印格式来看打印结果。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
欧克,上篇结束,如果对你有用的话,请留下你的赞赞吧!!!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2188678.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Java之队列

1. 概念 队列:只允许在一端进行插入数据操作,在另一端进行删除数据操作的特殊线性 特点: 队列具有先进先出FIFO(First In First Out) 入队列:进行插入操作的一端称为队尾(Tail/Rear) 出队列:进…

Pikachu-Sql-Inject - 基于时间的盲注

基于时间的盲注: 就是前端的基于time 的盲注,什么错误信息都看不到,但是还可以通过特定的输入,判断后台的执行时间,从而确定注入。 mysql 里函数sleep() 是延时的意思,sleep(10)就是数据库延时10 秒返回内…

【C++】异常处理

目录 一、C语言中传统的异常处理方式: 二、C中的异常处理方式: 三、异常的使用 1、关于抛出与捕获: 2、关于异常的抛出和匹配: 3、异常的重新抛出: 4、异常安全: 5、异常规范: 四、异常…

idea 同一个项目不同模块如何设置不同的jdk版本

在IntelliJ IDEA中,可以为同一个项目中的不同模块设置不同的JDK版本。这样做可以让你在同一个项目中同时使用多个Java版本,这对于需要兼容多个Java版本的开发非常有用。以下是设置步骤: 打开项目设置: 在IDEA中,打开你…

Git 下载及安装超详教程(2024)

操作环境:Win 10、全程联网 一、什么是Git? Git 是一个开源的分布式版本控制系统,由 Linus Torvalds 创立,用于有效、高速地处理从小到大的项目版本管理。Git 是目前世界上最流行的版本控制系统,被广泛用于软件开发中…

论文翻译 | Generated Knowledge Prompting for Commonsense Reasoning

摘要 整合外部知识是否有利于常识推理,同时保持预训练序列模型的灵活性,这仍然是一个悬而未决的问题。为了研究这个问题,我们开发了生成知识提示,它包括从语言模型生成知识,然后在回答问题时提供知识作为附加输入。我们…

TCP ---滑动窗口以及拥塞窗口

序言 在上一篇文章中我们介绍了 TCP 中的协议段格式,以及保证其可靠传输的重传机制,着重介绍了三次握手建立连接,四次挥手断开连接的过程(👉点击查看)。  这只是 TCP 保证通信可信策略的一部分,现在让我们继续深入吧&…

盲拍合约:让竞拍更公平与神秘的创新解决方案

目录 前言 一、盲拍合约是什么? 二、盲拍合约工作原理 1、合约创建与初始化 2、用户出价(Bid) 3、出价结束 4、披露出价(Reveal) 5、处理最高出价 6、结束拍卖 7、退款与提款 三、解析盲拍合约代码…

02:(寄存器开发)流水灯/按键控制LED

寄存器开发 1、LED流水灯2、按键控制LED 1、LED流水灯 通过第一章的学习,我们已然知晓了LED的点亮和熄灭的方式,下面学习流水灯的制作流程。 流水灯呈现的样子:就是第一个LED灯点亮,延迟一段时间,第一个LED灯熄灭第二…

2020大厂web前端面试常见问题总结

本篇收录了一些面试中经常会遇到的经典面试题以及自己面试过程中遇到的一些问题。通过对本篇知识的整理以及经验的总结,希望能帮到更多的前端面试者。 1.web前端项目的结构是怎样的?文件有哪些命名规范? 项目结构规范 页面文件:以…

树莓派5:换源(针对Debian12)+安装包管理器Archiconda(图文教程+详细+对初学者超级友好)

目录 一、安装官方发行版系统(Debian)二、换源(记得参考上述教程ssh连接到树莓派Terminal,or外接一块Hdmi显示屏)2.1 查看自己安装的树莓派镜像架构2.2 查询自己的系统版本2.3 打开清华大学开源软件镜像站网站2.3.1 传…

浅析Golang的Context

文章目录 1. 简介2. 常见用法2.1 控制goroutine的生命周期(cancel)2.2 传递超时(Timeout)信息2.3 传递截止时间(Deadline)2.4 传递请求范围内的全局数据 (value) 3 特点3.1 上下文的…

FWA(固定无线接入),CPE(客户终端设备)简介

文章目录 FWA(Fixed Wireless Access),固定无线接入CPE(Customer Premise Equipment),用户驻地设备 FWA(Fixed Wireless Access),固定无线接入 固定无线接入&#xff08…

Geogebra009—构建正六边形

继续巩固一下基础,本篇我们来做一个正六边形 目录 一、成品展示二、涉及内容三、做图步骤1. 绘制一个以A点为圆心过B点的圆circle1;2. 以B点为圆心过A点绘制另外一个圆circle2;3. 绘制两个圆的交点,得到顶点C和D;4. 以…

Leetcode: 0001-0010题速览

Leetcode: 0001-0010题速览 本文材料来自于LeetCode solutions in any programming language | 多种编程语言实现 LeetCode、《剑指 Offer(第 2 版)》、《程序员面试金典(第 6 版)》题解 遵从开源协议为知识共享 版权归属-相同方式…

奔驰GLS450升级原厂电吸门效果怎么样

奔驰GLS450升级原厂电吸门后,能带来以下效果: • 关门更优雅:只需轻轻推车门到基本关闭的位置,当车门距离车门锁大约6毫米时,传感器便会启动电动马达将车门安静地拉入,然后固定住,告别传统关门…

HTML+CSS基础用法介绍五

目录: 结构伪类选择器盒子模型-边框线盒子模型-内边距盒子模型-解决盒子被撑大盒子模型-外边距与版心居中小知识:清除浏览器中所有标签的默认样式内容溢出控制显示方式盒子模型-圆角 🐎正片开始 结构伪类选择器 什么是结构伪类选择器&…

18.安卓逆向-frida基础-调试实战2

免责声明:内容仅供学习参考,请合法利用知识,禁止进行违法犯罪活动! 内容参考于:图灵Python学院 本人写的内容纯属胡编乱造,全都是合成造假,仅仅只是为了娱乐,请不要盲目相信。 工…

Windows UAC权限详解以及因为权限不对等引发软件工具无法正常使用的实例分析

目录 ​1、什么是UAC? 2、微软为什么要设计UAC? 3、标准用户权限与管理员权限 4、程序到底以哪种权限运行?与哪些因素有关? 4.1、给程序设置以管理员权限运行的属性 4.2、当前登录用户的类型 4.3、如何通过代码判断某个进程…