【C语言】数据的存储——M,E
目录
1.数据类型介绍
2.大小端介绍
//设计一个小程序判断当前机器的大小端
3.浮点型存储
3.1浮点数存储规则
3.2M和E的存储
3.3解释例子
1.数据类型介绍
整形:char、short、int、long、long long。
除了char 与 signed char 不一定等价(取决于编译器),其他类型是否加 signed 是等价的。
浮点型:float、double。
构造类型(自定义类型):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*、char*、float*、double*。
空类型:void *p、void test(void)。
2.大小端介绍
大端字节序存储:数据的低位保存在内存的高地址处,数据的高位保存在内存的低地址处;
小端字节序存储:数据的低位保存在内存的低地址处,数据的高位保存在内存的高地址处。
数据:(高)0x11223344(低)
内存:(低)11 22 33 44 (高)
//设计一个小程序判断当前机器的大小端
//
int main()
{int a = 1;//01 00 00 00char* p = (char*)&a;//强制转换,只取第一个字节if (*p == 1)printf("小端\n");//01 00 00 00elseprintf("大端\n");//00 00 00 01return 0;
}//函数
int check()
{int a = 1;return *((char*)&a);
}
int main()
{int ret = check();if (ret == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}
3.浮点型存储
浮点型取值范围文件:float.h
整型取值范围文件:limits.h
想知道浮点型是如何存储的,先来看看下面这个小栗子:
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;
}
结果真是出乎意料,不过从上面例子我们可以初步推出整型和浮点型存储的形式不一样,具体见以下分析:
3.1浮点数存储规则
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:f = ( - 1 ) ^ S * M * 2 ^ E ,其中M表示有效数字且>=1&&<2,2^E表示指数位。
注:浮点数无原反补。
e.g. 5.5(D)
= 101.1(B)
= 1.011*2^2
=(-1)^ 0 * 1.011 * 2^2
其中S=-1、M=1.011、E=2
32位和64位存储情况不同:
其中S直接存储,是1存1,是0存0。对于M和E就有点讲究了。
3.2M和E的存储
在保存M时,默认M的第一位总是1,因此可以被舍去,只保存小数点后面的位数,等到读取的时候,再把第一位的1加上去,这样可以节省一位有效数字,提高精度。
E是无符号整数,存入内存时E的真实值必须加上一个中间数,对于8位的E,这个中间数是127;对于11位的E,这个中间值是1023。拿出来时再减去这个数。
从内存中取出E时,分类讨论:
1> E不全为0或不全为1: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;2> E全为0: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,表示±0,以及接近于0的很小的数字;
3> 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)。
存入:
f = 5.5 = ( -1 ) ^ 0 * 1.011 * 2^2
E=2+127=129(D)=10000001(B)
---> S E M (补0)
---> 0 10000001 011 00000000000000000000 (B)
f = 9.0 = ( -1 ) ^ 0 * 1.001 * 2^3
E=3+127=130(D)=10000010(B)
---> S E M (补0)
---> 0 10000010 001 00000000000000000000 (B)
3.3解释例子
int n = 9 ;
整型以浮点型形式取出:
00000000000000000000000000001001——以整型存储
拆分:0 00000000 00000000000000000001001——以浮点型取出
(-1)^ 0 * 0.000 * 2 ^(-126)= 0.000000
*pFloat = 9.0 ;
浮点型以整型形式取出:(如何存储见上f = 9.0)
0 10000010 001 00000000000000000000(B)——以浮点型存储
合并:01000001000100000000000000000000(D)——以整型取出
=1091567616(D)
这块还是有一定难度的,绕来绕去头都晕了,但是一步一步解谜的感觉真的很爽快,Keep frighting!!
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