本文介绍: 这是因为在计算机系统中,我们是以字节单位的,每个地址单元对应一个字节一个字节为8 bit 位,但是在C语言中除了8 bitchar 之外,还有16 bit (2个字节)的 short 型,32 bit (4个字节)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,那么必然存在一个如何多个字节安排的问题。大端(存储模式:是指数据的低位字节内容保存内存的高地址处,而数据的高位字节内容保存内存的低地址处。

目录

一、整数在内存中的存储

二、大小端字节序和字节序判断

2.1为什么有大小端?​

2.2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。(10分)-百度笔试题

方法一(char*强制类型转换):

方法二(联合体)

若想了解更多联合体的知识,请见拙作:

2.3unsign打印负数

2.4下列代码打印的结果

2.5下面代码的输出结果

三、浮点数在内存中的存储

3.1 浮点数存的过程​

IEEE 754 对有效数字M和指数E,还有一些特别规定。​

​至于指数E,情况就比较复杂​

3.2 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:​

E不全为0或不全为1​

E全为0​

E全为1​


一、整数内存中的存储

讲解操作符时候我们就讲过了下面的内容
整数的2进制表示方法三种,即 原码、反码和补码​
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”,而数值位最
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

    
整数三种表示方法各不相同如图


原码:直接数值按照正负数的形式翻译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:数据存放内存其实存放的是补码

二、大小端字节序和字节序判断

大端(存储)模式:是指数据的低位字节内容保存内存的高地址处,而数据的高位字节内容保存内存的低地址处。
小端(存储)模式:是指数据的低位字节内容保存内存的低地址处,而数据的高位字节内容保存内存的高地址处。

根据此图判断此时机器为小端,因为44作为低字节内容(按顺序排在最后)应放在低地址处。

2.1为什么有大小端?​

这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元对应一个字节,一个字节为8 bit 位,但是在C语言中除了8 bitchar 之外,还有16 bit (2个字节)的 short 型,32 bit (4个字节)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

2.2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。(10分)-百度试题

方法一(char*强制类型转换):

int check_sys()
{
    int i = 1;
    return (*(char*)&i);
}
int main()
{
    int ret = check_sys();
    if (ret == 1)
    {
        printf("小端n");
    }
    else
    {
        printf("大端n");
    }
    return 0;
}

      1、&i: 获取 i地址

      2、(char*)&i: 将 i 的地址转换char 指针。由于 char 是1字节的,我们可以通过 char 指针来        访问整数的每一个字节。

      3、(char)&i: 通过 char 指针引用获取整数的第一个字节。

方法二(联合体

若想了解更多联合体的知识,请见拙作:

返回1是小端,返回0是大端

如果系统是小端的,那么在内存中存储这个整数的最低字节(也就是字节 c)将会是1,因为最低字节存储在最低的内存地址处。而如果系统是大端的,那么最低有效字节将会是0。

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}
 
 
int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端n");
	}
	else {
		printf("大端n");
	}
	return 0;
}

2.3unsign打印负数

int main()
{
	char a = -128;
	  //10000000000000000000000010000000
    //11111111111111111111111101111111
    //11111111111111111111111110000000
    //10000000 - a
    //打印时发生整型提升
    //11111111111111111111111110000000
	
	//sign char 的取值范围:-128~127
	//unsigned char的取值范围:0~255

	printf("%un", a);//4,294,967,168
	//%u是十进制的形式打印符号的整数
	return 0;
}

char类型存储的顺序如下: 

 

2.4下列代码打印结果

int main()
{
	char a[1000];
	int i;
	for (i = 0; i < 1000; i++)
	{
	    a[i] = -1 - i;
	}
	printf("%d", strlen(a));//255
	return 0;
}

  • char的范围:-128~127

  • a[1]~a[1000]的值规律如下

    -1 -2 -3 …… -128 127 126 125 …… 5 4 3 2 1 0 -1 -2 …… -128 127 126 ……5 4 3 2 1……

2.5下面代码输出结果

int main()
{
    int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
    //小端环境
    int* ptr1 = (int*)(&amp;a + 1);
    int* ptr2 = (int*)((int)a + 1);
    printf("%x" ,ptr1[-1]);
    printf("%x", *ptr2);
              
    return 0;
}

ptr1[-1]–&gt; *(ptr1 – 1)–&gt;*((&amp;a+1) – 1)–&gt;4 

三、浮点数在内存中的存储

举例来说:
十进制的5.0,写成二进制是 101.0 ,相当于 1.01×2^2 。​
那么,按照上面V的格式可以得出S=0,M=1.01,E=2。​
十进制的-5.0,写成二进制是 -101.0 ,相当于 -1.01×2^2 。那么,S=1,M=1.01,E=2。​
IEEE 754规定:​
对于32位的浮点数,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

int main()
{
    int n = 9;
    float* pFloat = (float*)&amp;n;//int*

    printf("n的值为:%dn", n);//9
    printf("*pFloat的值为:%fn", *pFloat);//0.000000

    *pFloat = 9.0;
    printf("num值为:%dn", n);//1091567616
    printf("*pFloat的值为:%fn", *pFloat);//9.000000
    return 0;
}

3.1 浮点数存的过程

但是因为存储有可能会改变原先的值。
10:       5.5
2:        101.1
科学计数法:1.011 * 2^2
          (-1)^0 *1.011 *2^2
S = 0
E = 2
M = 1.011

int main()
{
	float f = 99.7f;
	printf("%fn", f);
	//
	//0 10000001 01100000000000000000000
	//0x40 B0 00 00
	//1.01100000000000000000000 *2^2
	return 0;
}

IEEE 754 对有效数字M和指数E,还有一些特别规定。​

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部分比如保存1.01的时候,只保存01,等到读取时候,再把第一位的1加上去。这样做的目的,是节省1位有效数字。以32位浮点数为例,留给M只有23位,将第一位的1舍去以后,等于可以保存24位有效数字

​至于指数E,情况就比较复杂

首先,E为一个无符号整数(unsigned int)​
这意味着,如果E为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,我们知道,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。比如,2^10的E是10,所以保存成32位浮点数时,必须保存成10+127=137,即10001001。

3.2 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:​

E不全为0或不全为1​

这时,浮点数就采用下面的规则表示,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: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位,则为1.0*2^(-1),其
阶码为-1+127(中间值)=126,表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位
00000000000000000000000,则其二进制表示形式为:​
1 0 01111110 00000000000000000000000

(以下两种了解便可)

E全为0​

这时,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小数。这样做是为了表示±0,以及接近于0的很小的数字。​
1 0 00000000 00100000000000000000000

E全为1​

这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s);​
1 0 11111111 00010000000000000000000

  

好了,关于浮点数的表示规则,就说到这里

今天就先到这里了!!!

看到这里了还不给博主扣个:
⛳️ 点赞☀️收藏 ⭐️ 关注

你们的点赞就是博主更新最大的动力!
问题可以评论或者私信呢秒回哦。

原文地址:https://blog.csdn.net/2301_79558858/article/details/134724983

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.7code.cn/show_45032.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系代码007邮箱suwngjj01@126.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注