文章目录
- 前言
- 一、整型数值在内存中的存储
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- [1.1 整型数值的表示形式](#1.1 整型数值的表示形式)
- [1.2 二进制的表示形式](#1.2 二进制的表示形式)
- [1.3 整数在内存中存储](#1.3 整数在内存中存储)
- 二、大端字节序存储和小端字节序存储
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- [2.1 大端字节序存储](#2.1 大端字节序存储)
- [2.2 小端字节序存储](#2.2 小端字节序存储)
- [2.3 练习](#2.3 练习)
- 总结
前言
本篇文章叙述c语言中整型数据在内存中的存储方式。
一、整型数值在内存中的存储
1.1 整型数值的表示形式
|------|-----------------------------------|
| 形式 | 数值范围 |
| 二进制 | {0,1} |
| 八进制 | {0,1,2,3,4,5,6,7} |
| 十进制 | {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} |
| 十六进制 | {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f} |
1.2 二进制的表示形式
正整数：原码、反码、补码相同。
负整数：原码、反码、补码需要计算。
|----|------------------|
| 形式 | 计算规则 |
| 原码 | 直接通过整数正负写出的二进制序列 |
| 反码 | 原码符号位不变，其余按位取反 |
| 补码 | 反码+1 |
例如：32位机器为例
正整数
c
int a = 20;
//原码: 00000000 00000000 00000000 00010100
//反码: 00000000 00000000 00000000 00010100
//补码: 00000000 00000000 00000000 00010100负整数
c
int a = -20
//原码: 10000000 00000000 00000000 00010100
//反码: 11111111 11111111 11111111 11101011
//补码: 11111111 11111111 11111111 11101100原码和补码的相互转换：
原码->补码：
方式一： 原码符号位不变，其余为按位取反，然后+1；
补码->原码:
方式一：补码符号位不变，其余按位取反，然后+1;
方式二：补码-1，符号位不变，其余位按位取反。
1.3 整数在内存中存储
整数在内存中存储方式是以二进制的补码方式存储
以补码方式存储的原因：
- 在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储，原因在于使用补码，可以将符号位和数值域统一处理
- 加法和减法可以统一处理（CPU只有加法器），补码与原码转换的运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路
二、大端字节序存储和小端字节序存储
2.1 大端字节序存储
大端字节序存储：指数据的低位保存在内存的高地址中；数据的高位保存在低地址中。
以int a = 0x11223344为例：
图2.1 大端字节序存储
2.2 小端字节序存储
小端字节序存储：指数据的低位保存在内存的低地址中，数据的高位保存在高地址中。
图2.1 小端字节序存储
2.3 练习
设计一个小程序判断当前机器的字节序
思路：
假设int a = 1 时，a的补码转换成16进制0x00000001
取a的第一个字节，即低位；
如果第一个字节为01，则为小端字节序；
如果第一个字节为00，则为大端字节序。
代码实现如下：
c
//判断一个编译器的大小端字节序
// 0 大端字节序
// 1 小端字节序
int sys_mode()
{
int a = 1;
//a的补码16进制 0x 00 00 00 01
//利用char*指针取int的第一个字节的值
return (*((char*)&a));
}
int main()
{
if (sys_mode() == 1)
printf("小端字节序\n");
else
printf("大端字节序\n");
return 0;
}总结
本篇文章介绍了c语言中整型数值的表示形式，二进制的表示形式，整型数据在内存中的存储方式；最后介绍了关于大端字节序和小端字节序的概念。