数据在内存中的存储方式

 图来自菜鸟教程网站

 （3）构造类型

（4）指针类型（int* , void * , char * , float*）

（5）空类型（void）

1.函数返回为空 （比如一个简单的打印函数，就不需要返回值，不返回值的函数返回类型即为空）

2.函数参数为空，有些函数，不接受参数，则参数类型可以设置为空

3.指针类型为void *,该类型指针无法解引用，无法进行指针运算，但它可以根据我们的需求，转化为任意数据类型.

二.整数的存储方式

1.原码，反码，补码

（1）补码出现的原因：
  数字在计算机中是以二进制的方式进行存储，区分正数或者负数是看最高位，最高位为0，则为正数；最高位为1，则为负数

 假设我们用int类型（32个bit位）来存储1，-1，假设电脑中只存在原码

    1
    00000000 00000000 00000000 00000001
    -1
    10000000 00000000 00000000 00000001

由于CPU中只存在加法器，如果按照原码直接进行相加，得到的二进制，转为数字，得到的是-2，显然1-1  -2，得到的答案是错误的.

于是聪明的科学家想了一种方法，也就是原码.反码.补码的方法

通过这种方法，我们不仅实现了符号位和数值域进行统一处理，无论负数还是正数，都有唯一一个二进制与之对应转化，同时，我们通过补码，统一了加法和减法运算.

 通过这种方式，我们就可以解释为什么有符号char类型，范围在-128到127之间

（2）具体实现 

比如-1，这里拿一个字节存储举例

它的1原码是1000 0001，符号位不变，所有位按位取反，则它的反码是1111 1110

反码+1得到补码，也就是1111 1111，所以-1在计算机中就是1111 1111来存储的.

当然补码得到原码的另一种方式，除了逆着进行外，还可以重新按照原码得到补码的方式再重新操作一遍，非常神奇！！！

2.大小端存储

 在了解正数以补码的形式存储后，我们就可以打开vs2019进行内存监视了，16的十六进制为10，在内存监视中，我们可以很好的观察到，不过为什么有点像是倒着存的？

数据的存储有如图两种存储方式， 统称为字节序存储（以字节为一个单位），像char类型一个字节大小，则完全没有大端小端这样的概念.

一种称为大端（字节序， 指数据的低位存储在高地址，数据的高位存储在内存的低地址

一种称为小端  (字节序)，指数据的低位存储在低地址，数据的高位存储在内存的高地址

因此由上图在内存中的显示，我们可以知道，在目前X86环境底下是以小端字节序存储.而在我们知道的KEIL C51是大端字节序存储，有些ARM处理器,其可以通过硬件，根据自己的设置，调整是大端还是小端.

至于如何判断是大端还是小端，我们可以简单设计一个代码，1在大小端存储是不同的，我们取出1的地址（低地址），将其转为char *类型，再解引用（访问一个字节），得到1即为小端，得到0即为大端.

int check_sys(int x)
{
	return (*(char*)&x);
}
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;
	if (check_sys(a))
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

三.浮点数的存储

1.浮点数的二进制转化

根据国际标准IEEE，任意一个二进制浮点数都可以表示为这样的形式（类似十进制的科学计数法）

  (-1)^S * M * 2^E

其中S用来确定正负，正数为0，负数为1，M是具体的一个数，范围在1~2间，E代表指数位

比如5.5，用二进制表示101.1，然后类似科学计数法，101.1可以表示成1.011*2^2，然后是正数，所以5.5即可表示为（-1）^0 * 1.011 * 2 ^ 2，S为0，M为1.011，E为2

但是我们也可以发现一些像是无限不循环小数，比如pi，只能无限逼近，而不能精确表示出来，所以我们也说C语言中，不能直接进行浮点数比较，原因就在此，本身存储就不是精确的.

2.存储方式

无论是单精度（float）或者是双精度 (double），其在内存中都是按照这样的格式进行存储,唯一不同的是float是32个比特位，而double是64个比特位

对于M，由于M的取值范围必定在1~2之间，所以可以省略前面的1，例如1.011就可以省略1，只存入011进去，这样就可以多保存一位，达到24位

对于E，E是一个unsigned int类型的数字，但我们指数是可能出现负数的，所以为了让负数变为正数（无符号整型），像float类型，我们便加一个127（8个bit位能表示的最大负数）再存进去,对于double类型，则加一个1023再存进去.

Lg.例如0.5  二进制标准形式为（-1)^0 * 1.0 * 2 ^ (-1)   （1) -1+127 = 126 （2)1.0的1可以去掉

其在内存中存储即为0 01111110 00000000000000000000000

当E全为0，它原本的指数即为-127（1000 0001 + 0111 1111），代表一个非常接近0的数字；

当E全为1，它原本的指数即为128（1000 0000 + 0111 1111）, 并且有效数字也全为0,则代表无穷大，由S区分，正无穷还是负无穷.