数据的存储------计算机中常见数据类型的存储方式（C语言解析）
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- 大小端介紹
- 什么是大端，小端？？？
- 為什么有大端和小端？？？
- 整形在內(nèi)存中的存儲
- 原碼，反碼，補碼
- 計算機中整形通常存儲的是補碼
- 浮點型在內(nèi)存中的存儲
- 形式：(-1)^S * M * 2^E
- 具體存儲方式
- float實際案例
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大小端介紹
什么是大端，小端？？？
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大端(存儲)模式，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的高位，保存在內(nèi)存的低地址中;
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小端(存儲)模式，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的高位,，保存在內(nèi)存的高地址中。
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從語言方面可能難以切身體會，下面我們結(jié)合實際程序來對大小端進行分析和理解。
- 我們也可以在程序運行過程中通過觀察a的內(nèi)存的方式來理解大/小端存儲。
（我的電腦是小端存儲所以只做了小端）
為什么有大端和小端？？？
- 為什么會有大小端模式之分呢?這是因為在計算機系統(tǒng)中，我們是以字節(jié)為單位的，每個地址單元都對應著一 個字節(jié)，一個字節(jié)為8bit。但是在C語言中除了8bit的char之外，還有16bit的short型，32bit的long型(要看具 體的編譯器)，另外，對于位數(shù)大于8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個字 節(jié)，那么必然存在著一個如果將多個字節(jié)安排的問題。因此就導致了大端存儲模式和小端存儲模式。
- 例如一個 16bit 的 short 型 x ，在內(nèi)存中的地址為 0x0010 ， x 的值為 0x1122 ，那么 0x11 為高字節(jié)， 0x22 為低字節(jié)。對于大端模式，就將 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。小 端模式，剛好相反。我們常用的X86結(jié)構(gòu)是小端模式，而KEIL C51則為大端模式。很多的ARM，DSP都為小 端模式。有些ARM處理器還可以由硬件來選擇是大端模式還是小端模式。
整形在內(nèi)存中的存儲
原碼，反碼，補碼
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計算機中的有符號數(shù)有三種表示方法，即原碼、反碼和補碼。
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三種表示方法均有符號位和數(shù)值位兩部分，通常最高位為符號位，符號位都是用0表示“正”，用1表示“負”，而數(shù)值位三種表示方法各不相同。
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原碼
原碼直接將數(shù)翻譯成二進制就可以了。 -
反碼
將原碼的符號位不變，其他位依次按位取反就可以得到了。 -
補碼
反碼+1就得到補碼。
正數(shù)的原反補碼都相同
計算機中整形通常存儲的是補碼
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在計算機系統(tǒng)中，數(shù)值一律用補碼來表示和存儲。原因在于，使用補碼，可以將符號位和數(shù)值域統(tǒng)一處理； 同時，加法和減法也可以統(tǒng)一處理（CPU只有加法器）此外，補碼與原碼相互轉(zhuǎn)換，其運算過程是相同的，不需要額外的硬件電路。
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例如：1+（-1）的運算
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1為正數(shù)，原反補相同，符號位為0（整形32個bit位）------
原反補：00000000 00000000 00000000 00000001 -
-1為負數(shù)，原反補不同，符號位為1（整形32個bit位）------
原碼：10000000 00000000 00000000 00000001
反碼：111111111 111111111 111111111 111111110
補碼：111111111 111111111 111111111 111111111 -
存儲的補碼作運算：
00000000 00000000 00000000 00000001+
111111111 111111111 111111111 111111111=
1 00000000 00000000 00000000 00000000
-
整形取低位的32為最終結(jié)果為
00000000 00000000 00000000 00000000 -
符號位為0，正數(shù)，原反補相同，完成1+（-1）=0的運算。
浮點型在內(nèi)存中的存儲
形式：(-1)^S * M * 2^E
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根據(jù)國際標準IEEE（電氣和電子工程協(xié)會） 754，任意一個二進制浮點數(shù)N可以表示成下面的形式：
(-1)^S * M * 2^E -
(-1)^S表示符號位，當S=0，N為正數(shù)；當s=1，N為負數(shù)。
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M表示有效數(shù)字，大于等于1，小于2。
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2^E表示指數(shù)位。
-
舉例來說：
具體存儲方式
- IEEE 754規(guī)定： 對于32位的浮點數(shù)，最高的1位是符號位s，接著的8位是指數(shù)E，剩下的23位為有效數(shù)字M。
- IEEE 754對有效數(shù)字M和指數(shù)E，還有一些特別規(guī)定。
前面說過， 1≤M<2 ，也就是說，M可以寫成 1.xxxxxx 的形式，其中xxxxxx表示小數(shù)部分。
IEEE 754規(guī)定，在計算機內(nèi)部保存M時，默認這個數(shù)的第一位總是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分。比如保存1.01的時候，只保存01，等到讀取的時候，再把第一位的1加上去。這樣做的目的，是節(jié)省1位有效數(shù)字。以32位浮點數(shù)為例，留給M只有23位，將第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效數(shù)字。 - 至于指數(shù)E，情況就比較復雜。
首先，E為一個無符號整數(shù)（unsigned int） 這意味著，如果E為8位，它的取值范圍為0 ~ 255；如果E為11位，它的取值范圍為0 ~ 2047。但是，我們知道，科學計數(shù)法中的E是可以出現(xiàn)負數(shù)的，所以IEEE 754規(guī)定，存入內(nèi)存時E的真實值必須再加上一個中間數(shù)，對于8位的E，這個中間數(shù)是127；對于11位的E，這個中間數(shù)是1023。比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮點數(shù)時，必須保存成10+127=137，即10001001。 - 然后，指數(shù)E從內(nèi)存中取出還可以再分成三種情況：
這時，浮點數(shù)就采用下面的規(guī)則表示，即指數(shù)E的計算值減去127
（或1023），得到真實值，再將有效數(shù)字M前加上第一位的1。
比如： 0.5（1/2）的二進制形式為0.1，由于規(guī)定正數(shù)部分必須為1，即將小數(shù)點右移1位，則為1.0*2^(-1)，其階碼為-1+127=126，表示為01111110，而尾數(shù)1.0去掉整數(shù)部分為0，補齊0到23位00000000 00000000 0000000，則其二進制表示形式為:
0 01111110 00000000000000000000000
這時，浮點數(shù)的指數(shù)E等于1-127（或者1-1023）即為真實值， 有效數(shù)字M不再加上第一位的1，而是還原為0.xxxxxx的小數(shù)。這樣做是為了表示±0，以及接近于0的很小的數(shù)字。
這時，如果有效數(shù)字M全為0，表示±無窮大（正負取決于符號位s）
float實際案例
int main() {float a = 5.5;return 0; }- 結(jié)合前面大小端分析float型5.5在計算機內(nèi)存儲，配合字體顏色食用
- 紅色S（符號位）,藍色E（指數(shù)位），黃色M（數(shù)值位（自動+1））
點個贊吧球球了！！！！
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的数据的存储------计算机中常见数据类型的存储方式（C语言解析）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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