关于整数和浮点数在内存中的存储的总结

前言：

首先必须要说明的是：整数和浮点数在内存中的存储是不同的，有人或许会问，都是二进制码有何不同呢？

1.整数的存储：

整数在数据中的存储是以二进制的形式进行，即0和1的形式进行，我们都知道，整数的数据类型是整型，整型对应四个字节，一个字节8个比特位，故一个整型32个比特位，我们这里所说的比特位就是0或者1，比如，我们把数字1存储在内存中是00000000000000000000000000000001。

其次，整数存储在内存中是以补码的形式存储的，对于大于等于0的数字来说，原码等于反码等于补码，而对于小于0的数字来说，原码，反码，补码是三个独立的不完全相同的三个二进制码，其关系为：

原码符号位不变，其他位置按位取反=反码，反码+1=补码

补码得到原码，即把整个过程反过来即可。

2.浮点数的存储：

浮点数得存储与整数是完全不同的，但我将其分为SEM存储法，浮点数的存储遵循的规律是：(-1)^S *M 2 ^E 。
1.S代表此浮点数的符号，负数则S等于1，否则等于0
2.M为真实的数字，范围在1到2之间但不等于2
3.E为指数
假如我们拿出来一个数字为9.25，我们首先要将其写成二进制形式，即为1001.001，由M的范围，我们要把这个数字变成1.0010012^3，好，下一步我们就要把数据存储到内存中了。

由SEM存储法，且float类型也是四个字节，在32位环境下，我们要分成3个部分来存储数据，S区，E区，M区按次序划分，其中S去占一个比特位，E区在32位下是8比特位，64位下是11比特位，M区在32位下是23比特位，64位下是52比特位，如下图：

让我们接着来存储数据：9.0是正数，所以S位则为0，由于我们的M值默认为1.多，故我们直接省略1，只存储小数点后面的部分进入M区，后续加上一个1即可，这样可能让数据多存一些，故我们的M区为00100000000000000000000，对于E区，有时候我们是有可能得到负数的，这种情况下8位没法存储，所以我们这里用一个中间值来存储，32位下为127，64位下为1023，任意的E都要加上127或者1023后的结果存储在E区，所以我们这里是127+3=130，130二进制为10000100，由此，我们完整的看一看9.25存储在计算机内存中是怎样的，即为：0 10000100 00100000000000000000000.这便是浮点数的存储。

3.浮点数的读取：

浮点数的读取大体分为三种情况：

1.E区非全0也非全1：

这种情况下，E区的值-127或者1023后，按照存储的规律处理即可。

2.E区全0：

让我们想想E区全0，证明加上127或者1023后仍然是0，可证明这个E是一个很大的负数，对于这种情况，我们直接省略最后的加一步骤，直接返回M作为真实值，同时2^E的E也变成1-127即可。

3.E区全1：

E区全1，证明加上127或者1023后全1，这个数会是正负无穷大的，取决于符号。

4.存储和读取的灵活理解和转化：

int 和float都是4字节的数据类型，这决定了他们的存储二进制码是可以共用的，不像char和int那样需要整型提升和截断的问题，但由于读取方式的不同导致其会出现不同的结果。

看下面这道题：

#include <stdio.h>
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;
 }
  //运行结果为：9       0.000000         1091567616       9.000000

首先，n先以整型存储，然后以整型读取，故结果就是9

然后是以浮点型存储，按照上面的规律,E区全零，得到的结果是一个很小的数，故为0.000000

然后由解引用改为浮点型9.0，以整型读取，故为1091567616

最后以浮点型读取，故就为9.000000

通过这道题，我们就可以清楚的理解我所说的数据的存储和读取之间的灵活转化，我们处理的时候一定要看好存储和读取都是以怎样的形式进行的。

5.大小端存储：

内存中的基本单位是1字节，我们假设把一个数据类型想成一个队列，队列是需要按照一定顺序区排列的，数据也需要，比如拿出一个整型的数据，四个字节，这个字节需要一定的顺序排列，这便需要大端小端存储了。

大端存储：低地址放高位，高地址放低位

小端存储：低地址放低位，高地址放高位

例如：0X11223344

我们假设最左边为低地址，最右边为高地址

大端存储就是：0X11 22 33 44

小端存储就是：0X44 33 22 11

6.总结：

以上便是整数和浮点数在内存中的存储问题，这里面的知识点不难，只是需要记很多东西，建议忘记的时候就反复拿出来复习，强化自己对于数据类型的理解能力和内功。