数据在内存中的存储

    科技2022-08-28  104

    一、数据类型可分为: ①内置类型 ②自定义类型

    (1)常见的内置类型: 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 //双精度整形 (2)自定义类型: 数组类型 结构体类型 枚举类型 二、类型的基本归类 (1)整形家族 char(一个字节;4bit) unsigned char:无符号型 (范围:0—255) signed char:有符号型 (最高位是符号位;1表示负数;0表示正数 ;范围: -128—127)

    short(两个字节;8bit) unsigned short [int] ​signed short [int]

    int (四个字节;32bit) ​unsigned int signed int

    long (四个字;,32int) unsigned long [int] signed long [int]

    (2)浮点型家族 float:单精度浮点型 double:双精度浮点型

    (3)指针类型 int *pi char *pc float *pf void *pv

    (4)空类型 void表示空类型(无类型) 通常用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型

    三、整形在内存中的存储 数据以二进制的反码形式进行存储

    原码:直接将整形按照正负数形式翻译成二进制 反码:原码符号位不变,其他位依次按位取反(二进制最高位为符号位,0表示正数,1表示负数) 补码:反码+1得到补码 正数的原码、补码、反码都相同

    四、数据的存储顺序 大端存储模式:数据低位字节序内容保存在内存高地址中,数据的高位字节序内容保存在低地址中。 小端存储模式:数据低位字节序内容保存在内存低地址中,数据的高位字节序内容保存在高地址中。 四、浮点型在内存中的存储 根据国际标准IEEE754,任何二进制浮点数都可以表示成如下形式: (-1)^S * M * 2^E

    (-1)^S表示符号位; S=0表示正数; S=1表示负数 M表示有效数字,在[1,2)区间内 2^E是指数位 例:十进制:5.5 二进制:101.11 即(-1)^0 1.011 2^2

    单精度浮点型数据的存储形式

    双精度浮点型数据的存储形式 补充: IEEE 754对有效数字M和指数E ,还有一些特别规定。前面说过,1sM<2 ,也就是说, M可以写成1. xxxxx的形式,其中xxxxx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xxxxx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。 然后,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( 1/2 )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=126 ,表示为01111110 ,而尾数1 .0去掉整数部分为0 ,补齐0到23位000000000000000000000 ,则其二进制表示形式为:

    0 01111110 00000000000000000000000

    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.xxxxx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 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)

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