一、 整数在内存中的存储

        我们知道：整数的2进制表⽰⽅法有三种，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。 负整数的三种表⽰⽅法各不相同。

         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补码。

二、⼤⼩端字节序和字节序判断

        我们复习了以上知识后，我们来看内存存储的一个细节：

#include<stdio.h>
int main()
{int n = 0x11223344;return 0;
}

        调试的时候，我们可以看到在n中的 0x11223344 这个数字是按照字节为单位，倒着存储的。 这是为什么呢？这个时候不得不引出两个概念：大端存储和小段存储。

        2.1 大、小端存储

        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。

        2.2 为什么会有大小端

        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。

        2.3 练习

        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

        以下代码仅供参考。

#include<stdio.h>
int main()
{char n = 1;if (*((char *)&n) == 1){printf("小端");}elseprintf("大端");return 0;
}

        再来一题吧:

#include <stdio.h>
int main()
{char a = -1;signed char b = -1;unsigned char c = -1;printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);return 0;
}

        大家可以猜测一下输出结果是什么？

        这是为什么呢？前两个没有什么好说的，最后一个是无符号整数，在计算机中储存的都是补码，这下你应该能明白了吧。

 三、浮点数在内存中的存储 

        3.1 浮点数的存储

        根据国际标准IEEE（电⽓和电⼦⼯程协会） 754，任意⼀个⼆进制浮点数V可以表⽰成下⾯的形式：

        V   =  (−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，M是⼤于等于1，⼩于2的

        2^ E 表⽰指数位

        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

        对于64位的浮点数，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 

                 3.2 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。

         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，等到读取的时候，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。

        3.3 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：

        1. 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，补⻬0到23位.

       2. 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.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）；

        完！