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数据的存储

数据类型介绍

二进制的原码，补码以及反码

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

大小端介绍

什么大端小端：

例题

运用整形提升的场景

无符号类型整数打印可能会出现的问题

浮点数（float和double）在系统中的存储方式和取出方式

我们先来了解一下浮点数的存储方式

我们了解E的存储形式，能存进去就可以取出来，那怎么取出来呢？

E不全为0或不全为1

E全为0

E全为1

数据的存储

• 数据类型介绍

char     //字符数据类型

short    //短整型

int     //整形

long     //长整型

long long  //更长的整形

float    //单精度浮点数

double    //双精度浮点数

将类型再进行基本分类

可以分为整形，浮点型，构造类型，以及指针和空类型

char分为3种，char unsigned char和 signed char

signed是有符号类型的，unsigned是无符号类型的。这里的符号指的是正负号。

unsigned是每一位都是数据位，而没有符号位

• 二进制的原码，补码以及反码

二进制由0和1组成

二进制是这样的。以15为例（32位）：

000000000000000000000000001111；这里的四个1分别对应：2的3次方 2的2次方 2的1次方 2的0次方

二进制转换为10进制是这样的：2的3次方*1+ 2的2次方*1+ 2的1次方*1+ 2的0次方*1=15

上面的二进制为二进制的原码。第一位为符号位：0为负，1为正

反码为除了符号位，原码0 1互换，0变1,1变0

补码是反码加1，逢二进一

其中值得注意的是正整数的原反补码都相同

• 对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

为什么呢？

在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统

一处理；

同时，加法和减法也可以统一处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算过程

是相同的，不需要额外的硬件电路。

这里比较关键的是：整形数据在存储和计算的时候运用的都是二进制的补码，而打印的时候运用的是原码

• 大小端介绍

什么大端小端：

大端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址

中；

小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地

址中

我们window系统，用的是小段存储模式

• 例题

运用整形提升的场景

无符号类型整数打印可能会出现的问题

• 浮点数（float和double）在系统中的存储方式和取出方式

由这个题目可以知道，整数和浮点数的存储方式，置于为什么，后面会有解释。

我们先来了解一下浮点数的存储方式

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：

(-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

图中就是二进制浮点数的存方式

而浮点数分为float型和double型

浮点数的S M E这三个别以这样的比例在这个存储方式存储在计算机中

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

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。

我总结一下上面这一段的文字：浮点数中M这一部分，因为M肯定是1

所以存储的时候整数位不存储，这样就空出来一位，可以继续存储一位小数，这样会更精准。

而当要用这个变量的时候，系统再将这个整数1加上去就好了啊。

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）

从上面我们可以知道，E其实是一个指数，所以E可能会是负数，但他这边规定E是无符号整数，这里冲突了怎么办呢？

我们这边对应的处理方法：

我们在float的存储模式中发现E有八位，而double有11位。

E而我们的E只有一位，我们需要把E转换为二进制放进去,这里就有可以操作的地方了啊

规定：float型.将E的值加上127在转换成二进制，就是E是负数也可以变为正数，然后进行转换。

double型.将E的值加上1023在转换成二进制，就是E是负数也可以变为正数，然后进行转换。

我们了解E的存储形式，能存进去就可以取出来，那怎么取出来呢？

有三种情况

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。

E全为0

其实E全为0就是先减到-127，这样的话E就变成-124，而2的-127次方就非常非常小，无线接近0.

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）；

ok了，我们可以啦解决一些之前的那个问题了啊