資料在記憶體中的儲存

2021-08-18 04:46:02 字數 2643 閱讀 3936

我們都知道在計算機中資料型別都有:

char(1),short(2),int(4),long(4/8),float(4),double(8)等內建型別,以及他們所佔的空間大小。

型別的意義:

1.使用這個型別開闢記憶體空間的大小(大小決定使用範圍)。

2.如何看待記憶體空間的視角。

型別歸類:

整形家族:

char

unsigned

char

signed

char

short

unsigned

short

signed

short

intunsigned

intsigned

intlong

unsigned

long

signed

long

浮點數家族:

float,double.

整形在記憶體中的儲存

先來了解一下原碼,反碼,補碼。

計算機中的符號數有三種表示方法,即原碼、反碼和補碼。三種表示方法 ,均有符號位和數值位兩部分,符號位都是用0表示「正」,用1表示負,而數 值位,三種表示方法各不相同。

原碼直接將二進位制按照正負數的形式翻譯成二進位制就可以。

反碼將原碼的符號位不變,其他位依次按位取反就可以得到了。

補碼反碼+1就得到補碼。

正數的原、反、補碼都相同

對於整形來說:資料存放記憶體中其實存放的是補碼。

#include

int main()

浮點型在記憶體中的儲存

任何資料在記憶體中都是以二進位制的形式儲存的,例如乙個short型資料1156,其二進位制表示形式為00000100

10000100,則在inter cpu架構的系統中,存放方式為 10000100(低位址單元)00000100(高位址單元),因為intel cpu是小端架構,但是對於浮點型資料在記憶體中的儲存都是根據ieee定製標準。

s = m*2^n;主要有三部分:符號位+階碼(n)+尾數(m),對於float其二進位制為32位,其中符號位1位,階碼8位,尾數23位。對於double型資料,其二進位制為64位,符號位1位,階碼11位,尾數52位。

階碼:採用移碼表示,對於float型資料其規定偏置量為127,階碼有正有負,對於8位二進位制,則其表示範圍為-128-127,double型規定為1023,其表示範圍為-1024-1023。比如對於float型資料,若階碼的真實值為2,則加上127後為129,其階碼表示形式為10000010。

尾數:有效數字位,即部分二進位制位(小數點後面的二進位制位),因為規定m的整數部分恒為1,所以這個1就不進行儲存了。

float型資料125.5轉換為標準浮點格式

125二進位制表示形式為1111101,小數部分表示為二進位制為 1,則125.5二進位制表示為1111101.1,由於規定尾數的整數部分恒為1,則表示為1.1111011*2^6,階碼為6,加上127為133,則表示為10000101,而對於尾數將整數部分1去掉,為1111011,在其後面補0使其位數達到23位,則為11110110000000000000000

則其二進位制表示形式為

010000101

11110110000000000000000,則在記憶體中存放方式為:

00000000 低位址

00000000

11111011

01000010 高位址

而反過來若要根據二進位制形式求算浮點數如0

10000101

11110110000000000000000

由於符號為為0,則為正數。階碼為133-127=6,尾數為11110110000000000000000,則其真實尾數為1.1111011。所以其大小為

1.1111011*2^6,將小數點右移6位,得到1111101.1,而1111101的十進位制為125,0.1的十進位制為1*2^(-1)=0.5,所以其大小為125.5。

同理若將float型資料0.5轉換為二進位制形式

0.5的二進位制形式為0.1,由於規定正數部分必須為1,將小數點右移1位,則為1.0*2^(-1),其階碼為-1+127=126,表示為01111110,而尾數1.0去掉整數部分為0,補齊0到23位00000000000000000000000,則其二進位制表示形式為

001111110

00000000000000000000000

由上分析可知float型資料最大表示範圍為1.11111111111111111111111*2^127=3.4*10^38

對於double型資料情況類似,只不過其階碼為11位,偏置量為1023,尾數為52位。

#include

using

namespace

std;

int main(int argc, char *argv)

在上面已經知道float型125.5在記憶體中存放方式為:

00000000 低位址

00000000

11111011

01000010 高位址

因此對於p和p+1指向的單元,其中儲存的二進位制數表示的十進位制整數為0;

而對於p+2指向的單元,由於為char型指標,為帶符號的資料型別,因此11111011,符號位為1,則為負數,由於在記憶體中二進位制是以補碼儲存的,所以其真值為-5.

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