数据存储：数据类型的作用，字节序，整型存储，浮点型存储（肯定能看懂）

我就是我 2023-09-28 08:38 111阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、数据类型的作用
 *  二、字节序
 *   *  1.概念
     *  2.大端和小端
     *  3.字节序和网络通讯
 *  三、整型存储
 *   *  1.原码反码补码
     *  2.使用补码存储的原因
 *  四、浮点型存储
 *   *  1.小数的二进制存储（32位）
 *  尾

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## 前言 ##

今天给大家来介绍一下自己最近学习的数据类型的作用、字节序、整型存储、浮点型存储的知识点。

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## 一、数据类型的作用 ##

>  作用：   
> 1.确定所能访问的空间大小   
> 2.看待计算机中数据的角度（即告诉计算机这是什么类型的数据，读取时应该读取几个字节）

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## 二、字节序 ##

问题：为什么数据int a=0x11223344在我们的电脑内存中存储的方式是44 33 22 11 呢？

### 1.概念 ###

>  CPU对内存中的数据以字节为单位进行存取的顺序

### 2.大端和小端 ###

首先我们要知道，内存是有高低地址之分的，同时一个数据的二进制存储也有高低位之分，具体如下：  
![在这里插入图片描述][f749b043adf24b52b1f2c1ee07a2e84c.png]  
存储方式：  
 大端：低地址存高位（顺着存储）   
 小端：低地址存低位（反着存储）

例如以int a=0x01020304为例：  
![在这里插入图片描述][d30448f33d2a4bc9b2ef33220f007e01.png]  
上图展示了两种存储方式在内存中的存储

那么我们的电脑究竟是大端存储还是小端存储呢？这取决于什么呢？  
其实，我们的主机使用的字节数取决于 CPU架构 ： X86（小端），X64（小端），MIPS（大端）

PS：总而言之，正常情况我们所使用的电脑都属于小端存储 。

### 3.字节序和网络通讯 ###

> 字节序主要是在网络通信时，不同主机之间的通信，如果字节序不同会造成数据的二义性。所以，在网络通信时，一般会定义一个自己的网络字节序标准来规避。

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## 三、整型存储 ##

### 1.原码反码补码 ###

> 以char类型的-10为例，最高位（符号位）为1表示负数，为0表示正数：
> 
>  原码：一个数据直接转换成二进制 --> 1000 1010  
>  反码： 符号位不变，数值位取反 -->1111 0101  
>  补码：反码+1–>1111 0110

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>PS：对于正数和无符号数来说，原码=反码=补码。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2.使用补码存储的原因 ###

我们要知道，整数在内存中的存储是以 补码形式来存储的，为什么呢？原因是 它可以节省一些运算单元。  
例如：整数的加法运算和减法运算统统可以用加法来完成，不必再增设减法器：  
1.加法：加法就是正常的表示。不进行赘述了。  
2.减法运算（加法表示）：  
![在这里插入图片描述][8ad74040453146e28a90f04740b7bf62.png]  
 下面有一道例题来加深印象：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    
    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        
    
    	char a = -1;//-1补码：11111111 11111111 11111111 11111111
    	signed char b = -1;
    	unsigned char c = -1;
    	printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n", a, b, c);
    
    	return 0;
    }

输出结果：

a=-1
    b=-1
    c=255

## 四、浮点型存储 ##

### 1.小数的二进制存储（32位） ###

方法：乘2取整法。  
小数在内存中存储是以浮点形式存储的，例如：  
![在这里插入图片描述][dca0cd2be9a946008ff347deec4c3843.png]

IEEE754标准文档规定，浮点数的表示分为三个部分:  
1.S-符号位,占据1个比特位（0表示正数，1表示负数）  
2.E-阶码位(指数位) ,在32位中占据8个比特位（以2 + 127表示）  
3.M-尾数,占据23个比特位（例如上图中的1.0101就是尾数）

以5.25的存储为例：  
它可以表示为：  
0 10000001 10101000 00000000 0000000  
因为指数位的数值有可能出现负数,但是指数域是无符号的，无法表示负数，所以采用指数基数: 127, 真正指数位存储的数据是实际指数值+ 127  
又因为浮点存储再进行会进行浮点移动，总会移动到第一个1的后边，因此所有的数表示都是：1.xxxxxxx  
采用这种方式之后，因为尾数部分,第-个比特位总是存储1,如果把这个1忽略掉,采用这种规则，用的时候再给加上，1就不用存储了，就节省了1个比特位，提高了精度。  
所以5.25实际存储的是这样的：  
0 10000001 01010000 00000000 0000000

有一说一，可能有点晦涩难懂，可以看一下这个例题来结合理解：  
![在这里插入图片描述][54ee124280b046df94fb46e61d94d0f1.png]

## 尾 ##

![在这里插入图片描述][db8813455adc455fa1f7db8922586220.gif]

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