C语言数据的存储和取出详细讲解
数据的存储和取出
整形的储存
我们知道一个整形的存储是以补码的形式储存取出是原码的形式。
比如：
int a = 5;的二进制是101那它的原码应该是：00000000 00000000 00000000 00000101
正数的原反补相同那它存进去和取出来都是：00000000 00000000 00000000 00000101
那float a = 5.5;也是四个字节它和整形存储的方式一样吗？
浮点型的储存方式
例子：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 5;
float* pa = (float*)&n;
printf("n = %d\n", n);
printf("*pa = %f\n", *pa);
printf("-------------------------\n");
*pa = 5.0;
printf("n = %d\n", n);
printf("*pa = %f", *pa);
return 0;
}
可以看到第二个浮点型打印的是0.000000而第三个整形打印的又是一个超级大的数字，根据上面的结果可以得出一个结论就是整形和浮点型的储存和取出方式一定是不同的。
接下来我们来研究一下，根据国际标准IEEE （电子和电气工程协会）754，任意一个二进制浮点数V可以表示下面的形式：
(-1)S × \times ×M × \times × 2E(-1)S表示符号位,当s=0,V为正数;当s=1,V为负数M表示有效数字，大于等于1，小于22E表示指数位
十进制的5.0二进制是101.0,相当于1.01 × \times × 22，那么，按照上面V的格式可以得出s=0，M=1.01,E=2。
IEEE 754规定 ： 对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。
对于64位浮点数,最高的一位是符号位S，接着11位是指数E，剩下的52是有效数字M。
IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别的规定前面说过，1 ≤ \leq ≤M<2,也就是说，M可以写成1.xxxxxx的形式，其中xxxxxx表示小数部分。
IEEE 754规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总时1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分。
比如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位1加上去。这样做的目的，时节省1位有效数字。
以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字。
至于指数E，情况就比复杂
首先，E为一个无符号整数(unsigned int) 这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0~255；如果E为11位，它的取值范围为0~2047.但是，我们知道，科学计数法中的E是可以出现负数，所以IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E，这个中间数时127；对于11位的E，这个中间数是1023.比如，210的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001.
然后，指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：
E不全为0或补全为1
这时，浮点数就采用下面的规则表示，即指数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，比如：0.5（1/2)的二进制形式为0.1,由于规定正数部分必须为1，即将小数点右移一位，则为1.0 × \times × 2(-1),其阶码为-1+127=126,表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0，补齐0到23位00000000000000000000000，则其二进制表示形式为：
0 01111110 00000000000000000000000
E全为0
这时，浮点数的指数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。这样做是为了表示 ± \pm ± 0，以及接近于0的很小的数字。
E全为1
这时，如果有效数字M全为0，表示 ± \pm ±无穷大（ ± \pm ±取决于符号位s）；
知道了这些规则后我们就可以得出为什么是这么大的数的结论了。
int n = 5; float* pa = (float*)&n;
整形放进去是补码：101
打印出来当然是：5
而放到浮点型里面是：0 00000000 00000000000000000000101
打印出来是一个很小的数字而这数字太小无法表示出来所以就是：0.000000
*pa = 5.0;
printf("n = %d\n", n);
printf("*pa = %f", *pa);
把5改成5.0：打印出来的浮点数自然是5.0因为它是浮点型放进去的，取出来自然是浮点型的
而放到浮点型里面是：(-1)0 × 1.01 \times1.01 ×1.01 × \times × 22
S=0，E=2，M=1.01
浮点型真实存放的是：0 10000001 01000000000000000000000
翻译成十六进制是：0x40 a0 00 00
如果以十进制打印是一个非常大的数字：01000000 10100000 00000000 00000000
到此这篇关于C语言数据的存储和取出详细讲解的文章就介绍到这了,更多相关C语言数据的存储和取出内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！
相关推荐
-
C语言多线程服务器的实现实例
本文基于 C 标准库提供的网络通信 API,使用 TCP ,实现一个简单的多线程服务器 Demo . 首先要看 API API 字节序转换 函数原型: #include <arpa/inet.h> uint64_t htonll(uint64_t hostlonglong); uint32_t htonl(uint32_t hostlong); uint16_t htons(uint16_t hostshort); uint64_t ntohll(uint64_t netlonglong);
-
C语言 数据存储方式知识点详解
C语言 数据存储方式 一.源码 一个数的原码(原始的二进制码)有如下特点: 最高位做为符号位,0表示正,为1表示负 其它数值部分就是数值本身绝对值的二进制数 负数的原码是在其绝对值的基础上,最高位变为1 下面数值以1字节的大小描述: 十进制数 原码 +15 0000 1111 -15 1000 1111 +0 0000 0000 -0 1000 0000 注:原码表示法简单易懂,与带符号数本身转换方便,只要符号还原即可,但当两个正数相减或不同符号数相加时,必须比较两个数哪个绝对值大,才能决定谁减
-
C语言指针基础知识实例讲解
对程序进行编译的时候,系统会把变量分配在内存单位中,根据不同的变量类型,分配不同的字节大小.比如int整型变量分配4个字节,char字符型变量分配1个字节等等.被分配在内存的变量,可以通过地址去找到,内存区每一个字节都有一个编号,地址也可以形象的理解成我们生活中的住址,通过住址找到每一个人所在的地方.指针作为一个变量用来存放地址,可以通过指针来改动变量. 上图就是一个简单的定义一个一级指针变量和利用指针改变变量数值的过程.int*表示整型指针,*p表示解引用操作,就是利用指针找到a的地址然后再改
-
C语言全部内存操作函数的实现详细讲解
memcpy内存拷贝函数 void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num); memcpy函数从source的位置开始向后拷贝num个字节的数据到destination的内存位置 这个函数在遇到\0的时候并不会停下来 如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的 使用方法: #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #in
-
C语言数据的存储和取出详细讲解
数据的存储和取出 整形的储存 我们知道一个整形的存储是以补码的形式储存取出是原码的形式. 比如:int a = 5;的二进制是101 那它的原码应该是:00000000 00000000 00000000 00000101 正数的原反补相同那它存进去和取出来都是:00000000 00000000 00000000 00000101 那float a = 5.5;也是四个字节它和整形存储的方式一样吗? 浮点型的储存方式 例子: #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
-
C语言数据的存储超详细讲解下篇浮点型在内存中的存取
目录 前言 浮点型在内存中的存储 浮点数存储的例子 浮点数存储规则 IEEE 754规定 IEEE 754对有效数字M的特别规定 IEEE 754对指数E的特别规定 存入内存是E的规定 从内存取出时E的规定 举例 1 举例 2 举例 3 判断两个浮点数是否相等? 总结 前言 本文接着学习数据的存储相关的内容,主要学习浮点型数在内存中的存储与取出. 浮点型在内存中的存储 常见的浮点数:3.14159.1E10 浮点数家族包括: float.double.long double 类型 浮点数表示的范
-
C语言数据的存储超详细讲解上篇
目录 前言 1.数据类型介绍 类型的基本归类 2.整形在内存中的存储 2.1 原码.反码.补码 2.2 大小端介绍 2.2.1 什么是大小端 2.2.2 大端和小端意义 2.2.3 写程序判断字节序 总结 前言 本文开始学习C语言进阶的内容了,进阶内容,是在基础阶段的内容上进行拓展,有的知识点,在基础阶段也已经学过.在进阶内容中,将从更深层次的角度去理解学习,本文主要内容包括: 数据类型详细介绍 整形在内存中的存储:原码.反码.补码 大小端字节序介绍及判断 浮点型在内存中的存储解析 1.数据类型
-
C语言数据的存储超详细讲解中篇练习
目录 前言 数据的存储的知识点练习 练习 1 练习 2 练习 3 练习 4 练习 5 练习 6 练习 7 总结 前言 本文继续学习数据在内存中存储的相关知识点. 数据存储 整型提升 数据的存储的知识点练习 通过几个练习来深入学习数据在内存中存储的知识点,先复习前面学过的整形提升的知识点:C语言操作符超详细讲解下篇 整形提升是按照变量的数据类型的符号来提升的 负数的整形提升,最高位补充符号位,即1,例如 char a=-1;11111111 截断后的补码1111111111111111111111
-
C语言数据的存储详解
目录 数据类型的介绍 整形 浮点型 构造类型 指针类型 void空类型 整数在内存中的存储 原反补的介绍 大小端的介绍 面试例题 练习 浮点数在内存中的存储 存储规则讲解 举例 IEEE754的特别规定 案例 float用%d打印的特例讲解 数据类型的介绍 数据类型存在的意义 为变量开辟的空间大小(大小决定了使用范围) 取数据的时候按照什么格式取出(先看大小端,在看数据类型(用来解析二进制数据的方式)) 整形 char unsigned char signed char short unsign
-
C语言数据的存储专项分析
目录 数据的类型介绍 类型的基本归类 整形在内存中的存储 源码.反码.补码 关于大小端的概念 浮点型在内存中的存储 数据的类型介绍 类型的基本归类 在写数据类型的介绍之前,我们首先来简单介绍下 release版本与debug版本之间的在内存上的区别: 我们先将下面的一段代码在VS中运行一下,得到的结果是截然不同的 int i = 0; int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; for (i = 0; i <= 12; i++) { arr[i] = 0; pri
-
C语言哈希表概念超详细讲解
目录 1. 哈希概念 2. 哈希冲突 3. 哈希实现 3.1 闭散列(哈希表) 3.1.1 闭散列的细节 3.1.2 优化后的闭散列 3.2 扩散列(哈希桶) 3.2.1 扩散列的细节 4. 哈希表和哈希桶的比较 5. 结尾语 1. 哈希概念 哈希其实在学排序时已经用过了,就是计数排序.计数排序也是用的一种映射关系. 比如对此数组进行 计数排序 :1 1 9 9 9 3 3 8 8 我用的是绝对映射 ,所以开辟的数组空间 它的大小 必须 能映射到 最大的元素. 但是 对于哈希来讲,可以用决定映射
-
C语言折半查找法的超详细讲解
折半查找法仅适用于对已有顺序的数组.数据进行操作!!!(从小到大)自我总结:折半查找法就是相当于(通过改变low或high的大小)把中间位置指到了key那个数那里,所以mid应该处于循环里面,即mid=(high+low)/2.注意:low,mid,high都要与下标绑定,也就是说它们就是下标.且循环条件是:high>=low. 同时注意:⑴若原来数组是由小到大排列的则: mid=(high+low)/2; if(key<a[mid])//说明要找的值在左边
-
C语言详细图解浮点型数据的存储实现
目录 在引入知识之前,先来看一个案例,就知道了解浮点型数据存储的重要性与必要性. 举个例子: #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int main() { int num = 9; float *pnum = (float *)#//强制转换类型 printf("n的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n",*pnum); *pnum =
-
c语言 数据存储与原码 反码 补码详细解析
目录 前言 1.数据的类型介绍 1.1整形家族 2.整形在数据内存中的存储 2.1 原码 反码和补码(三种整型数的表示方法) 2.2大小端字节序序的介绍 2.3 练习 3.浮点型在内存中的存储 3.1 先举一个例子 3.2 浮点数储存的规则 前言 学习本章你会了解: 1.数据类型详细介绍 2.整形在内存中的存储:以及了解原码.补码.反码 3.大小端字节序的介绍和判断 4.浮点型在内存中的存储解析 1.数据的类型介绍 在学习数据储存之前,让我们先认识一下数据类型.以下这些数据类型是我们初学c语言时