:整数和浮点数在内存中的存储)
一、整数在内存中的存储
1.计算机中有符号整数的三种二进制编码方式：
原码：最高位为符号位（0正1负），其余位为数值的绝对值二进制
反码：符号位不变，其余位按位取反（仅用于负数）
补码：反码 + 1（仅用于负数）
正数的原码 = 反码 = 补码。
2.为何内存中存的是补码？
- 符号位和数值位统一处理，无需区分
- 加法器即可做减法（x - y = x + (-y 的补码)），CPU 无需额外减法器
- 补码和原码互转的运算过程相同（取反 + 1），硬件复用
二、大小端字节序和字节序判断
其中内存当中a的地址是倒着存的，这是因为当前系统是小端。
2.1.什么是大小端？
多字节数据在内存中的存储顺序分两种：
- 低位字节存高地址（"高位在前"，类似写数字从左到右）
- 小端：低位字节存低地址，高位字节存高地址（"低位在前"，x86 架构）例：数字 0x12345678，从低地址到高地址：
| 大端 | 12 | 34 | 56 | 78 |
| 小端 | 78 | 56 | 34 | 12 |
2.2.为什么有大小端？
根本原因：寄存器宽度 > 字节宽度，多字节数据就要排顺序。
- CPU 一次能处理 16/32/64 位（多字节），但内存按字节编址，每个地址存 1 个字节
- 所以一个 short（2 字节）或 int（4 字节）必须拆成多个字节，分几个地址存放，这就产生了顺序问题
典型：
- x86 → 小端
- ARM/DSP → 多小端（可配置）
- KEIL C51 → 大端
一句话：因为一个数字占多个地址单元，先存高位还是先存低位，各家 CPU 设计选择了不同方案。
2.3.练习
2.3.1 练习1
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
#include<stdoi.h> int check_sys() { int a=1; return *(char*)&a; } int main() { if(check_sys()==1) { printf("小端"); } else { printf("大端"); } return 0; }当前平台为x64，然后输出小端。
2.3.2 练习2
#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; }答案如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b83c2e48e5144c47a0bab6615eacd26b.png
2.3.3 练习3
这是左边题目的解题过程，补码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000
最后按照%u来打印，是按照无符号整数来打印，结果为4294967168
，
右边题目因为char 默认是signed char，为有符号类型，它只能输出-128-127之间的数
所以128存进内存时为1000 0000，此时已经溢出了，因为最高位被当做符号位了，
1000 0000被认为是-128的补码，不是128
所以最后扩展为int时候补充的是1，结果还是为4294967168
2.3.4 练习4
答案：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/97dab134fbcc4411be54769baba1b4d3.png
2.3.5 练习5
左边代码超出了char类型255的界限，右边代码也超出了int类型的0，变成了负数，不在范围内。
所以两个代码都会死循环。
2.3.6 练习6
三、浮点数在内存中的存储
3.1浮点数的存储规则
3.2 练习
题目解析：
*pFloat在n=9时，二进制为0 00000000 00000000000000000001001
第一个0为S，代表正负数，后面8个0代表E，再后面的23位代表M
即值应该为(-1)的0次方*0.00000000000000000001001*2的（-126）次方
结果值为0.000000，%f最多显示小数点后六位。
*pFloat=9.0后
它的二进制为1001.0
用IEEE标准公式直接计算就行
（-1）的0次方*1.001*2的3次方
S=0
E=3（指数） + 127=130 （当E等于1-254时才+127），等于255时为无穷大或者NaN
M=1.001（前导1隐含，只存后面的001）
按照32位二进制可以写成
0 10000010 00100000000000000000000
转换成10进制结果就为1091567616
*pFloat=9.0时会自动进行IEEE的编码
3.2 浮点数的存储回顾
3.2.1 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≤M2 ，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。
