目录
前言
一、数据类型介绍
1.类型的基本归类
二、整形在内存中的存储
1.原码、反码、补码
2.大小端介绍
三、浮点型在内存中的存储
1. 一个例子
2.浮点数存储规则
总结
前言
本文将为大家分析数据在内存中究竟是怎样存储的
一、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 C99
float //单精度浮点数
double //双精度浮点数
类型的意义：
1. 使用这个类型开辟内存空间的大小（大小决定了使用范围）。
2. 如何看待内存空间的视角。
1.类型的基本归类
整形家族：
char
unsigned char
signed char //char＝unsigned char 还是 signed char 取决于编译器
short
unsigned short [int]
signed short [int]
int
unsigned int
signed int
long
unsigned long [int]
signed long [int]
浮点数家族：
float
double
构造类型：
> 数组类型
> 结构体类型 struct
> 枚举类型 enum
> 联合类型 union
指针类型：
int *pi;
char *pc;
float* pf;
void* pv;
空类型：
void 表示空类型（无类型）
通常应用于函数的返回类型、函数的参数、指针类型。
二、整形在内存中的存储
1.原码、反码、补码
计算机中的整数有三种表示方法，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
负整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
正数的原、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。
2.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。
为什么有大端和小端：
为什么会有大小端模式之分呢？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8bit。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。
例如：一个 16bit 的 short 型 x ，在内存中的地址为 0x0010 ， x 的值为 0x1122 ，那么 0x11 为高字节， 0x22 为低字节。对于大端模式，就将 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。小端模式，刚好相反。我们常用的 X86 结构是小端模式，而 KEIL C51 则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式
三、浮点型在内存中的存储
1. 一个例子
浮点数存储的例子：
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;
}
输出的结果是：
2.浮点数存储规则
num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数，为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大？
要理解这个结果，一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。
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
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）；
好了，关于浮点数的表示规则，就说到这里。
解释前面的题目：
下面，让我们回到一开始的问题：为什么
0x00000009
还原成浮点数，就成了
0.000000
？
首先，将 0x00000009 拆分，得到第一位符号位s=0，后面8位的指数 E=00000000 ，最后23位的有效数
字M=000 0000 0000 0000 0000
1001
9 -> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
由于指数
E
全为
0
，所以符合上一节的第二种情况。因此，浮点数
V
就写成：
V=(
-
1)^0 × 0.00000000000000000001001×2^(
-
126)=1.001×2^(
-
146)
显然，
V
是一个很小的接近于
0
的正数，所以用十进制小数表示就是
0.000000
。
再看例题的第二部分。
请问浮点数
9.0
，如何用二进制表示？还原成十进制又是多少？
首先，浮点数
9.0
等于二进制的
1001.0
，即
1.001×2^3
9.0
->
1001.0
->
(
-
1
)
^01
.
0012
^3
->
s
=
0
,
M
=
1.001
,
E
=
3
+
127
=
130
那么，第一位的符号位
s=0
，有效数字
M
等于
001
后面再加
20
个
0
，凑满
23
位，指数
E
等于
3+127=130
，
即
10000010
。
所以，写成二进制形式，应该是
s+E+M
，即
0 10000010 001 0000 0000 0000 0000 0000
这个
32
位的二进制数，还原成十进制，正是
1091567616
。
总结
本文讲了数据在内存中的存储