带你了解C语言的数据的存储
C语言当中使用的数据类型
使用的类型
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 双精度浮点数
这些里面又分为整型和浮点型
整型类
整型又分为有符号整型和无符号整型,[int] 可以省略掉,就像 short , long 。
char unsigned char signed char short unsigned short [int] signed short [int] int unsigned int signed int long unsigned long [int] signed long [int]
浮点类型
float double
内存当中的存储
原码、反码、补码
整数有三种表示方法,原码、反码、补码,这三种表示方式都有符号位和数值位两部分,符号位都是用 0 表示“正”,1 表示“负”。正数的三种表示方法都相同,负数的三种表示方法各不相同。
原码 直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。 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了。 补码 反码+1就得到补码。
整型在内存当中存放的就是补码。
大小端
数据在内存中存储的时候就会有大小端的存储模式
什么是大小端
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。 int a = 0x11223344;
像 11 就是数据的高位,如果是大端存储模式的话,就保存在低位,因为我的电脑是小端存储模式,所以放在高地址当中,所以看到的是 0x11223344 。如果是大端存储的话,内存当中看到的就是 0x44332211 。
浮点数的存储
常见的浮点数:
3.14159 1E10 浮点数家族包括: float、double、long double 类型。
浮点数的存储
先看示例:
int main() { int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat); *pFloat = 9.0; printf("num的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat); return 0; }
输出为:
这里就要讨论一下浮点数的存储规则了。
浮点数的存储规则
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。
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 位是符号位s,接着的8位是指数E,剩下的23位为有效数字M。
对于64位的浮点数,最高的1位是符号位S,接着的11位是指数E,剩下的52位为有效数字M。
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0255;如果E为11位,它的取值范围为02047。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。
指数 E 从内存当中取出
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 00000000000000000000000 ,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.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
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);
所以现在就可以解决上面的那个问题了。
总结
本篇文章就到这里了,希望能给你带来帮助,也希望您能够多多关注猪先飞的更多内容!
相关文章
- 这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现放烟花的程序,有音乐播放,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...2021-02-23
- 本篇文章主要介绍C语言中char的知识,并附有代码实例,以便大家在学习的时候更好的理解,有需要的可以看一下...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了详解如何将c语言文件打包成exe可执行程序,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-02-25
- free函数是释放之前某一次malloc函数申请的空间,而且只是释放空间,并不改变指针的值。下面我们就来详细探讨下...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了C语言中计算正弦的相关函数总结,包括正弦和双曲线正弦以及反正弦的函数,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
详解C语言中的rename()函数和remove()函数的使用方法
这篇文章主要介绍了详解C语言中的rename()函数和remove()函数的使用方法,是C语言入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下...2020-04-25- 这篇文章主要介绍了C语言中求和、计算平均值、方差和标准差的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-12-10
- 本篇文章主要讲解C语言 基本语法,这里提供简单的示例和代码来详细讲解C语言的基本语法,开始学习C语言的朋友可以看一下,希望能够给你带来帮助...2021-09-18
- 这篇文章主要介绍了C语言中send()函数和sendto()函数的使用方法,是C语言入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
- 今天小编就为大家分享一篇C语言实现从文件读入一个3*3数组,并计算每行的平均值,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了使用C语言操作文件的基本函数整理,包括创建和打开以及关闭文件的操作方法,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了C语言中memcpy 函数的用法详解的相关资料,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了C语言中查找字符在字符串中出现的位置的方法,分别是strchr()函数和strrchr()函数的使用,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
- 很多同学在学习c语言的时候是不是会碰到a++和++a都有甚么作用啊。今天我们就来探讨下...2020-04-25
- 下面小编就为大家带来一篇C语言实现时间戳转日期的算法(推荐)。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧...2020-04-25
- 这篇文章主要对C语言中const关键字的用法进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了C语言之整数划分问题(递归法)实例代码的相关资料,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
- 本文给大家简单介绍下c实现linux下的数据库备份的方法和具体的源码,十分的实用,有需要的小伙伴可以参考下。...2020-04-25
- 这篇文章主要介绍了c语言实现找最大值最小值位置查找,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-02-04
C语言正则表达式详解 regcomp() regexec() regfree()用法详解
C语言处理正则表达式常用的函数有regcomp()、regexec()、regfree()和regerror(),这里就为大家介绍一下,需要的朋友可以参考一下啊...2020-04-25