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定點數和浮點數
本文中所提到的都是基於intel x86Cpu，開發環境是基於windows 10 + vs2019。本片博客須要讀者本身明白十進制、十六進制、二進制之間的轉換，文中不會介紹轉換過程，須要瞭解詳細過程的情查找相關資料web
首先咱們簡單的介紹一下計算機中數據存儲的基礎知識，具體內容在大學課程《計算機組成原理》中有詳細的介紹。計算機中對數據的存儲是有兩種形式，一種是以定點數方式存儲即C/C++中的char、short、int、long、longlong，另外一種就是以浮點數的方式存儲即C/C++中的float、double。編程
定點數中char、short、int、long、longlong存儲原理都是同樣的，只是長度不一樣，因此咱們選取int型詳細介紹，浮點數中float、double原理也是同樣的.windows
其中，定點數和浮點數都是最高位表示符號位（0表示正數1表示負數）其他位表示數值，字節是倒敘存數(小端模式)的也就是說高字節在左邊低字節在右邊。微信
定點數
定點數比較簡單，計算機中存儲的是真實值，計算機採用4字節（32位）存儲int變量，例如：int value = 1 ; 則value轉化成二進制0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001爲了書寫方便咱們寫成16進制形式爲00 00 00 01。因爲計算機是倒敘存儲因此計算機中存儲爲01 00 00 00。app
浮點數
下面介紹一下浮點數float存儲，C/C++中float存儲標準是基於IEEE754，具體內容是一個數值，可使用科學計數法方式表示，便可以寫成：編輯器
A * 2^n佈局
其中A爲尾數，2爲底數，n爲指數。學習
因爲底數爲2因此全部A都是大於1小於2，也就是均可以寫成1.xxxx*2的n次方，因此計算機爲了節省空間，能夠不存儲整數部分的1，由於全部的浮點數都有那個1咱們轉換的時候把那個1算進去就能夠了。n能夠是正數也能夠是負數（float須要加上127,double加上1023）。flex
浮點數的存儲是由符號位 (sign) + 指數位 (exponent) + 小數位 (fraction) 組成。
| 類型 | 符號位 | 指數 | 尾數 |
|---|---|---|---|
| Float | 1位（第31位） | 8位（第23~30位） | 23位（第0~22位） |
| Double | 1位（第63位） | 11位（第52~62位） | 52位（第0~51位） |
例如：float value = 12.5 ; 那麼
小數轉二進制方法：整數部分採用除 2 取餘，小數部分採用乘 2 取整法
float計算機存儲(小端模式)即00 00 48 41
double計算機存儲(小端模式)即 00 00 00 00 00 00 29 40
查看內存驗證結果
#include<stdio.h>
int main()
{
float a = 12.5;
float* p = &a;
double b = 12.5;
double* pb = &b;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", (int)a);
printf("%d\n", *(int*)&a);
return 0;
}
經過斷點查看變量a,b的地址，經過地址用內存查看器查看對應的內存來驗證
VS2019運行至斷點時，菜單調試->窗口->內存->內存1
內存是不會騙人的，因此結果驗證無誤
大端小端
大端模式：指數據的高字節保存在內存的高地址
例如：12345( 0x3039 ) 的存儲順序是 0x30、0x39
小端模式：指數據的高字節保存在內存的低地址
例如：12345( 0x3039 ) 的存儲順序是 0x3九、0x30
判斷大小端
方法一：
#include<stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0x12345678;
char c = i;
if (c == 0x78)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
方法二：
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int a = 0x12345678;
char *p = (char *)&a;
if (0x78 == *p)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
方法三：
#include<stdio.h>
typedef union NODE
{
int i;
char c;
}Node;
int main(int argc, char *argv[])
{
Node node;
node.i = 0x12345678;
if (0x78 == node.c)
{
printf("小端\n");
}
else
{
printf("大端\n");
}
return 0;
}
上期第四題
#include<stdio.h>
int main()
{
float a = 12.5;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", (int)a);
printf("%d\n", *(int*)&a);
return 0;
}
-
printf("%d\n", a);
printf因爲類型不匹配，因此，會把float直接轉成double,double 8字節，12.5f轉成十六進制：0x4029 0000 000 00000
計算機(小端模式下)存儲的值爲:00 00 00 00 00 00 29 40
而咱們的%d要求是一個4字節的int，對於double的內存佈局，咱們能夠看到前四個字節是00，因此輸出天然是0了。
-
printf("%d\n", (int)a);
float強轉成int，省略掉小數部分，全部爲12
-
printf("%d\n", (int)&a);
float 4個字節，12.5f轉成二進制是：0100 0001 0100 1000 0000 0000 0000 0000，十六進制是：0x41480000，十進制是：1095237632。
上期第10題
題目回顧：
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 3, b = 5;
printf(&a["Ya!Hello! how is this? %s\n"], &b["junk/super"]);
//等價printf("Hello! how is this? %s\n", "super");
printf(&a["WHAT%c%c%c %c%c %c !\n"], 1["this"], 2["beauty"], 0["tool"], 0["is"], 3["sensitive"], 4["CCCCCC"]);
return0;
}
指針的另類用法：
char arr[20] = "hello world";
printf("%s\n", arr); //從&arr[0]地址處開始讀取字符串到'\n'結束 輸出hello world
printf("%s\n", &arr[6]); //從&arr[6]地址處開始讀取字符串到'\n'結束 輸出world
printf("%s\n", &6[arr]); //從&arr[6]地址處開始讀取字符串到'\n'結束 輸出world
arr[i] 其實就是 *(arr+i)也就是 *(i+arr)，這個屬於語法規則，只是用的少。
printf(&a["Ya!Hello! how is this? %s\n"], &b["junk/super"]);
//等價printf("Hello! how is this? %s\n", "super");
在這裏的"Ya!Hello! how is this? %s\n"是一個存儲在常量區的字符串
char* p = "Ya!Hello! how is this? %s\n";
char* p1 = "junk/super";
printf(&a[p], &b[p1]);
printf(&p[3], &p1[5]);
這裏的數字3,5就是地址的偏移量
關鍵字【內存 指針】
End
本文分享自微信公衆號 - 編程學習基地（LearnBase）。
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