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1.整型在内存中的存储
(1)原码,反码,补码
原码:直接把数值按照正负数的形式翻译成二进制。
反码:原码的符号位不变,其它位按位取反。
补码:反码加1。
正数的原码,补码,反码相同。
整型在内存中存放的是补码。
至于为什么这样设计,我们可以举一个简单的例子。
数据在内存中的存储(以16进制观察):
(2)大小端存储
大端存储模式:是指数据的低位(字节)保存在内存的高地址中,而数据的高位(字节),保存在内存的低址中。
小端存储模式:是指数据的低位(字节)保存在内存的低地址中,而数据的高位(字节),保存在内存的高地址中。
为什么要有大小端呢❓
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8bit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。
如何判断大小端❓
(3):整型提示
整型提升的规则:
参与运算的比int字节小的发生整型提升,int本身不进行整型提升。如果对象是无符号位,直接高位补0;如果对象是有符号位,正数高位补0,负数高位补1。
(4):整型类型的存储范围如何计算(以char类型为例)
char类型占用1个字节,当11111111(-1)再加1会变成00000000(0),所以可以将数值范围以一个圆形来表示。
如果是无符号类型最高位会当成数值位。
2.浮点类型在内存中的存储
(1):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。
有效数字M
指数E
E不全为0也不全为1的时候我们采取上述方式保存浮点数。
E全为0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。
3.习题
(1)浮点类型
第一个printf
n是一个int类型,而且第一个printf是以%d打印,很明显结果为9。
第二个printf
创建了一个float类型的指针,并将n的地址强行赋给pFloat,在对其进行解引用,此时n的地址存储的依然是9的二进制,但将它当成了folat类型进行解读。
由于指数E全为0,所以符合上一节的第二种情况。因此,浮点数V就写成:V(-1)^0×0.00000000000000000001001×2^(-126)=1.001×2^(-146) 显然,V是一个很小的接近于0的正数,所以用十进制小数表示就是0.000000(float的精度只能保留到小数点后6位)
第三个printf
这里通过指针改变了n的值,并且是以浮点数的视角来存储的。首先,浮点数9.0等于二进制的1001.0,即1.001×2^3。
那么,第一位的符号位s=0,有效数字M等于001后面再加20个0,凑满23位,指数E等于3+127=130,即10000010。