整型、浮点型在内存中的存储方式

博主： cto.wang
发布时间：2015 年 11 月 15 日
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分类：运维专栏

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在学习C语言的过程中，有时候会想，数据到底是以什么样的方式在内存中存储的呢？经过一段时间的查阅资料，小编终于整理了一些……
以VC6.0编译器为测试环境（int型为4Byte）
先简介一下大小端模式，具体资料可参考
http://blog.csdn.net/ce123_zhouwei/article/details/6971544
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简介一下：
大端模式：Big-Endian
就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端
小端模式：Little-Endian
就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端
我们常用的x86系列cpu，就是小端模式存储方式的……
一、正整型
正整型，没什么好说的，就是补码存储方式，正数的补码和原码相同，即先转换为二进制，然后高位扩展0，一直填充至32位……
比如：5这个数的存储方式如下
先转换为二进制：101
因为只有3位，所以前面填充29个0，即 00000000 00000000 00000000 00000101
二、负整型
负整型，跟正整型一样，也是补码存储方式，不过负数的补码计算方式是取绝对值的二进制，按位取反再加1
比如：-5这个数
先取绝对值，即5，即 00000000 00000000 00000000 00000101
然后按位取反：11111111 11111111 11111111 11111010
再加1：即 11111111 11111111 11111111 11111011
三、正浮点型
浮点型中有两种，一种是4Byte的float型，一种是8Byte的double型，这两种计算方式都一致，只是有点点区别
1、float型：
float型是遵循IEEE R32.24规范，即1位符号位、8位阶码、23位尾数
具体计算方式是先用科学计数法表示出该数的二进制，然后计算出阶码值，最后把尾数补足23位，依此存储
比如125.5这个数
先看整数部分，125表示成二进制是1111101,（整数转换二进制是除二取余）
再看小数部分，0.5表示成二进制是0.1，（小数转换二进制是乘二取整）
所以125.5用二进制表示就是1111101.1，转换成科学计数法就是1.1111011 x 2^6（阶数为6）
但是这里的阶码是用移码的形式表示，float型的偏置量是127，于是6+127=133，即10000101
这里前面的9位就出来了，因为是正数，所以符号位为0，阶码为10000101
后面的尾数就是1111011，在后面补0，凑齐23位，即 1111011 00000000 
00000000（因为科学计数法的整数部分总是为1，所以，这个1不用存储）
所以125.5的存储方式为&nbsp;0 10000101 11110110000000000000000
即： 01000010 11111011 00000000 00000000
2、double型
double型跟float型计算方式类似，不过区别在于double型遵循IEEE R64.53规范
a、double的符号位是1位，阶码为11位，尾数为52位
b、double的偏置量是1023，而float是127
四、负浮点型
和上面一样，不过就是符号位用1表示，就这点小区别
五、验证方式
有两种验证方式，一种是用联合体的方法、一种是强制类型转换方法
1、联合体法：
可以定义一个联合体，比如
union data
{
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;float a；
&nbsp;&nbsp;&nbsp;char array[4]；
}；
那么可以对a赋值，然后依次输出数组array的各个元素，这样就可以验证
2、强制类型转换法：
float a；
char *p=（char *）&amp;a；
这样，将a的地址强制转换为指向字符类型之后，赋值给指针p，后续再依次输出*p、*（p+1）、*（p+2)、*（p+3）的值，也可以进行验证
参考资料：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/10/02/2198280.html
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最后修改：2021 年 12 月 10 日 10 : 53 AM

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