C++浅析数据在内存中如何存储

第C++浅析数据在内存中如何存储目录一、数据类型二、原码反码补码三、大小端整型提升

一、数据类型

数据类型有7种：

char字符型

short短整型

int整型

long长整型

longlong更长整型

float单精度浮点数

double双精度浮点数

二、原码反码补码

计算机中的整数有三种2进制表示方法，即原码、反码和补码。

三种表示方法均有符号位和数值位两部分，符号位都是用0表示正，用1表示负，而数值位正数的原、反、补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同.

原码：是直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到原码。

反码：原码的符号位不变，其他位依次按位取反得到反码。

补码：反码加1，得到补码。

计算例子：如图

计算a+b：

a是正数，原码等于补码：00000000000000000000000000000111

b是负数，原码：10000000000000000000000000001010

反码：111111111111111111111111111110101

补码：11111111111111111111111111110110

a+b的补码分别相加得到：11111111111111111111111111111101

而打印的是%d即有符号整型，要把它转化为原码，减一取反的到原码：

10000000000000000000000000000011再化为10进制就是-3

看下运行结果：

三、大小端

数据在内存中有两种存储方式一个是大端模式一个是小端模式。

在计算机系统中，以字节为单位的，每个地址单元对应着一个字节，一个字节为8bit。但在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于奇存器宽度大于一个字节，那么心然存在着一个如何将多个字节安排的问题。这导致了大端存储模式和小端存储模式。

我们如何判断当前机器的字节顺序：

#includestdio.h

intis_sys()

inta=1;

return(*(char*)

intmain()

intret=is_sys();

if(ret==1)

printf("小端\n");

else

printf("大端\n");

return0;

取一个整型数1,补码：000000000000000000000000000001，要判断它哪种存储模式，只需要拿出第一个字节，因为低位放在高地址处时是大端，低位放在低地址处时小端，取地址先转化为字符型指针保证拿出一个字节，再解引用取出内容，如果是1就是小端，反之是大端。

整型提升

C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型。

我们用字符类型存储数据会发生截断，因为一个数是四个字节，字符型只能存储一个字节，截断之后看当前符号位：

对于有符号类型，如果是1就把1之前的位补全1进行整型提升，如果是0就把0之前的位补全0进行整型提升。

对于无符号类型，直接补全0.

（1）我们看如下例子就能很好理解：

#includestdio.h

intmain()

chara=-2;

unsignedcharb=-10;

printf("%d%d",a,b);

a=-2，原码：1000000000000000000000000000010

反码：11111111111111111111111111111101

补码：11111111111111111111111111111110

但是a是字符型只能存一个字节，会发生截断只取低位的一个字节即：11111110

而我们打印的是有符号整型%d，会发生整型提升，因为它是负的，所以在前面补1

11111111111111111111111111111110，而打印的是原码，所以再转换为原码。减一取反：10000000000000000000000000000010结果是-2

b=-10，原码：10000000000000000000000000001010

反码：11111111111111111111111111110101

补码：11111111111111111111111111110110

同上截断之后：11110110因为他是无符号整型在前面补0：

00000000000000000000000011110110.直接是原码打印结果是246.

再验证下结果：

（2）另外%u是打印无符号整型。也是被截断之后看原来的数是否有符号，如果有符号不补1或补0，无符号直接补0.然后补完之后直接当做原码打印

例如char=-128

原码：10000000000000000000000010000000

反码：11111111111111111111111101111111

补码：11111111111111111111111110000000

因为是字符型拿低位的一个字节1000000，又因为他是负数补1：

11111111111111111111111110000000，直接当原码打印因数太大直接看结果：

（3）再来分析一个：

#includestdio.h

intmain()

inti=-20;

unsignedcharj=10;

unsignedcharb=i+j;

printf("%u",b);

i的原码：10000000000000000000000000010100；

反码：1111111111111111111111111101011

补码：11111111111111111111111111101100

而j是无整形且字符型值因为它是正数，原码等于补码：

00000000000000000000000000001010

两者