这里写目录标题
- 1.大小端及判断
- 1.1存储int -256
- 1.2编写函数判断大小端存储
- 1.3例题
- 1.3.1
- 1.3.2
- 1.3.3
- 1.3.4
- 1.3.5
- 1.3.6
- 1.3.7
- 1.3.8
- 2.浮点数 float 在内存中的存储
- 关于指数E
1.大小端及判断
1.1存储int -256
#include <stdio.h>
int main() {
//64bit 0x 00 00 00 00 00 00 00 14
//int a = 20;
//int* p = &a;
//int a = -256; int为4B,即32位, 0x 00 00 00 00 ,char*可以访问的空间大小为1B,访问int时需要4次
//原码 0x 80 00 01 00
//反码 0x FF FF FE FF
//补码 0x FF FF FF 00
int a = -256;
char* pc = (char*)&a;
for(int i = 0; i < 4; i++) {
printf("%d\t", *pc++);
}
//输出0 -1 -1 -1,即低位->高位 00 FF FF FF,此时为小端存储
return 0;
}
1.2编写函数判断大小端存储
int check_sys() {
int a = 1;
return *(&a);
}
int main() {
int res = check_sys();
if(res == 1) {
printf("小端\n");
} else {
printf("大端\n");
}
return 0;
}
1.3例题
1.3.1
无符号char型 -1 的补码 1111_1111 ,即255
int main() {
char a = -1;
signed char b = -1;
unsigned char c = -1;
printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c); //a=-1,b=-1,c=255
return 0;
}
a=-1,b=-1,c=255
1.3.2
整型提升
int main() {
char a = -1;
signed char b = -1;
unsigned char c = -1;
//整型提升,不足整型的整型都按 int 提升,即32位(4B)
//在32位平台下,用%d、%o、%x这些控制符都输出32位,因为都是整型,即使把char型用它们控制输出也是32位
//输出按多少二进制位不是由变量自身决定的,而是由格式化输出字符串决定的
//也就是说,输出按32位输出,实际占用的空间由变量类型决定
printf("a=%x,b=%x,c=%x", a, b, c);
return 0;
}
a=ffffffff,b=ffffffff,c=ff
1.3.3
int main() {
char a = -128;
//%d - 打印十进制的有符号数字
//%u - 打印十进制的无符号数字
printf("%d\n",a);
printf("%u\n",a);
printf("%x\n",a);
return 0;
}
-128
4294967168
ffffff80
1.3.4
int main() {
char a = -128;
char b = 128; //此处超出-128~127的范围,在127的补码的基础上+1,即-128的补码1000_0000
printf("%x\t%x", a, b);
return 0;
}
ffffff80 ffffff80
1.3.5
int main() {
int i = -20;
unsigned int j = 10;
printf("%d\n", i + j);
return 0;
}
-10
1.3.6
无符号数的问题
int main() {
unsigned int i;
for(i = 9; i >= 0; i--) { //死循环
printf("%u\n", i); //无符号数 >= 0 一直成立,当 i=0,i--,i=-1,即最大的那个数
}
return 0;
}
1.3.7
注意 char 型数据数值为 0 的问题
int main() {
char a[1000];
int i;
for(i = 0; i < 1000; i++) {
a[i] = -1 - i; //当a[255] = -1 - 255,实际上就是0,也即 \0 ,加上 \0 共256个
}
printf("%d", strlen(a));
return 0;
}
255
1.3.8
无符号数的死循环问题
unsigned char i = 0; //0-255
int main() {
for(i = 0; i <= 255; i++) {
printf("hello worls\n"); //死循环
}
return 0;
}
2.浮点数 float 在内存中的存储
简单示例
int main() {
int n = 9;
float* pFloat = (float*)&n;
printf("%d\t", n);
printf("%f\t", *pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("%d\t", n);
printf("%f\t", *pFloat);
return 0;
}
9 0.000000 1091567616 9.000000
float型数据的存储
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。
S | E | M |
1bit | 8bit | 23bit |
(-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。
示例:
float f = 5.5;
二进制表示为 101.1 -> 1.011 * 2^2
正数S=0;
E为无符号数,需+127,即E=2+127=1000_0001;
1.011默认取小数点后的数,M=011_0000000000_0000000000
即 0_1000_0001_011_0000000000_0000000000
4位划分0100_0000_1011_0000_0000_0000_0000_0000
即0x40b00000
int main() {
float f = 5.5;
char* p = (char*)&f;
printf("%x\n", *p);
printf("%x\n", *++p);
printf("%x\n", *++p);
printf("%x\n", *++p);
return 0;
}
小端存储时输出
0
0
ffffffb0
40
其中,ffffffb0数据提升,实际上为b0
关于指数E
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。
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。