📚 目录
- 1.整数在内存中的存储
- 2.大小端字节序
- 3.浮点数在内存中的存储
前言： 我们在学习C语言过程中都知道整数和浮点数这些概念，那他们在内存中是怎么存储的呢？
1. 整数在内存中的存储
我们知道整数又分为有符号整数和无符号整数，在了解存储规则的时候，我们首先得知道整数二进制表现方法：原码、反码、补码。 有符号整数： 原码：直接将有符号整数按照符号位来翻译成二进制得到的就是原码（最高为表示为符号位）。 反码：在原码的基础上，符号位不变，其他取反。 补码：在反码的基础上+1得到的就是补码。 无符号整数： 原码、反码、补码都相同 在我们的计算机中：计算机存储的数值在内存中存储都是按照补码来进行存储 整型在数据中的存储就是他的二进制数的补码。 很多人就会疑惑？为什么计算机存储整数都是按照补码的形式来进行存储的呢？
计算机的运算核心是加法器（硬件层面只能做加法），减法本质上是 “加上负数”（比如 7-5 = 7+(-5)）。 当我们使用原码来进行计算的时候： 
出现了这样的问题，得到的结果是-12而不是我们想要得到的2。 原码的问题：正负数相加时，符号位无法参与有效运算，必须额外设计 “判断符号、减法运算” 的逻辑，硬件复杂度飙升。 用反码来进行计算的时候： 
出现了我们新的问题： 相加结果能够得到我们的2，但是又会出现新的问题： +0 是 0000 0000，-0 是 1111 1111，同一个 0 有两种编码，浪费了一个二进制组合，还会导致运算逻辑需要额外处理 “-0”。 用补码来进行计算： 
相加得到的结果转换成我们的十进制就是2。但是补码消除了±0这种情况，补码中表示0只有一种情况。 所以在计算机中我们数据在内存中的存储都是用补码的形式来进行存储的。
🔙 返回目录
2. 大小端字节序
在我们了解完整数在内存中的存储的时候先看一个示例：
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0x0011223344;
return 0;
}
这个在内存中的存储形式： 
大家有没有想过一个问题，为什么 这个是倒着存放的？ 这个就得了解我们的大小端字节序这个问题了。
什么是大小端字节序？
当我们存储的数据的内存大小超过一个字节的时候，就会有存储顺序的问题，按照这个顺序我们又分为大端存储和小端存储。 大端存储：   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： 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。 为什么会有大端存储和小端存储这两种方式呢？ 
计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元对应着一个字节，一个字节8个比特位，但是在C语言中除了8 bit的char 之外，还有16 bit的short 型，，32bit的long型； 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。 怎么判断我们所使用的编译器是大端存储还是小端存储呢？（这也是当时百度面试的笔试题） 举例：
#include<stdio.h>
int test()
{
int ret = 1;//使用1来进行判断，因为1的方式更为简单
//1的32为补码形式为：0x0000000001
return (*(char*)&ret);//取出1的地址，然后强制类型转换为char*的类型进行解引用
//使他向后访问一个字节，访问到01则是小端，访问到00则是大端
}
int main()
{
int r = test();//判断大小端的函数
if(r == 1)
{
printf("小端\\n");
}
else
{
printf("大端\\n");
}
return 0;
}
当我们使用的是VS这个编译器大端时候得到得到结果： 
🔙 返回目录
3. 浮点数在内存中的存储
浮点数和整数的对比： 
知道了整型在内存中的存储和大小端字节序的概念的时候，那么浮点数在内存中的存储又是怎么样的呢？ 
举例： 
IEEE 754规定： 对于32位的浮点数(float)，最高的1位存储符号位S，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S，接着的11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M 
IEEE 754对有效数字M和指数E，还有⼀些特殊规定。 M又可以写成1.xxxx的形式，xxxx表示小数部分。 计算机内部保存M时，默认这个数的第⼀位总是1，可以被舍去，只保存后⾯的xxxx部分。比如保存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。节省了一位的有效数字。 指数E，情况就比较复杂 指数E是一个无符号的整数，而我们数学中这个指数是可以为负数的，所以IEEE754规定，存⼊内存时E的真实值必须再加上⼀个中间数，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023。 2的10次方E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001。 但是也造成了一个问题，浮点数在存储的时候是不够准确的。当我们存储一个小数时，有的小数能够凑出来，就比如0.5是一个能够凑出来的数字，而我们的1.2是不能够被精确存储起来的。
#include<stdio.h>
int main()
{
float a = 1.2;
return 0;
}
1.2在内存中存储是不能够精确存储大端，有些数字存储的时候会大一些，有些数字存储的时候会小一些，这是计算机不可避免的一个问题。当然现在我们不用关心这个精确度的问题，误差非常非常小，足够解决我们日常面对的一些问题。 
E不全为0或不全为1（常规情况） 浮点数存储的位置：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。
E全为0 浮点数存储规则，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。
E全为1 浮点数的存储规则：如果有效数字M全为0，表示±无穷大（正负取决于符号位s）。
🔙 返回目录
完！
