整形在内存中的存储、计算机大、小端存储模式

r囧r小猫 2022-12-29 09:29 124阅读 0赞

### 整形在内存中的存储 ###

*  整形在内存中的存储
 *   *  原码、反码、补码
     *   *  原码
         *  反码
         *  补码
         *  注意
         *   *  例如：
 *  大、小端存储模式
 *   *  什么是大端、小端
     *   *  编写程序，判断当前的机器为大端机还是小端机：
         *   *  方法1：
             *  方法2：

# 整形在内存中的存储 #

创建一个变量是需要在内存中开辟空间的。空间的大小是根据不同类型决定的。

那么，整形数据在内存中是如何存储的呢？

例如：一个 int 型的变量，所占4个字节空间，那么数据在空间里如何存储呢？

## 原码、反码、补码 ##

计算机中的有符号数，有三种表示方法，即：原码、反码、补码。  
这三种表示方法都有 **符号位** 和 **数值位**。  
符号位：用 0 表示 ”正” ，用 1 表示 “负” 。

### 原码 ###

**直接将二进制按照正负数的形式翻译成为二进制就可以。**

### 反码 ###

**将原码的符号位不变，其他位按位取反就可以得到反码。**

### 补码 ###

反码 + 1 就可以得到补码。

### 注意 ###

对于正数的原码、反码、补码都相同。  
对于整形来说，数据存放在计算机的内存中，其实存放的都是补码。  
因为，CPU只有加法器。

#### 例如： ####

在调试窗口打开内存查看：

调试的相关知识，见下面链接：  
[调试的重要性][Link 1]

#include <stdio.h>
    
    //在计算机中整形在内存的存储
    //原码、反码、补码
    int main()
    { 
    	int a = 30;
    	//a的原码、反码、补码均为：00000000 00000000 00000000 00011110
    	int b = -20;
    	//b的原码：10000000 00000000 00000000 00010100
    	//b的反码：11111111 11111111 11111111 11101011
    	//b的补码：11111111 11111111 11111111 11101100
    
    	int c = a + b;
    	//a+b:
    	//00000000 00000000 00000000 00011110
    	//11111111 11111111 11111111 11101100
       //+
    	//00000000 00000000 00000000 00001010 ->10
    	return 0;
    }

a的补码二进制转换为16进制为：0x0000001e  
b的补码二进制转换为16进制为：0xf f f f f fec  
c的补码二进制转换为16进制为：0x0000000a  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
如上图，我们可以发现，整形数据在内存中是按照补码的方式存储的。  
另外 我们还发现数据在内存中，不是按照我们习惯的方式存储，而是“倒着”，如下图：  
这种方式称为：小端存储  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 大、小端存储模式 #

## 什么是大端、小端 ##

大端（存储）模式：是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在低地址中；  
例如：a -> 0x0000001e 在大端模式中： 00 00 00 1e  
小端（存储）模式：是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位，保存在高地址中；  
例如：a -> 0x0000001e 在小端模式中：1e 00 00 00

我们平常接触到机器为：小端机。

### 编写程序，判断当前的机器为大端机还是小端机： ###

#### 方法1： ####

在int型给char型的时候，发生了截断，将首元素给了ch，如果最后一位是0，则是大端机；否则是小端机。

//截断
    #include <stdio.h>
     
    int main()
    { 
    	int val = 1;
    	char ch = val;//发生了截断，将最后一个字节给了ch
    	if (ch)//如果是0，就是大端机
    	{ 
    		printf("小端\n");
    	}
    	else
    	{ 
    		printf("大端\n");
    	}
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

#### 方法2： ####

强转：  
在这里将i的地址的首元素强转为char\* ，然后解引用找到，判断是否为1

//强转
    #include <stdio.h>
    int main()
    { 
    	int i = 1;
    	//在这里将i的地址的首元素强转为char* ，1个字节，然后解引用找到，判断是否为1
    	if (*(char*)&i)
    	{ 
    		printf("小端\n");
    	}
    	else
    	{ 
    		printf("大端\n");
    	}
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_52142731/article/details/111461445
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/0346f21fe0d1493ea8f4527fb6c73af5.png
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