深度解剖数据在内存中的存储(2)

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:tm:整形在内存中的存储

我们之前讲过一个变量的创建是要在内存中开辟空间的。空间的大小是根据不同的类型而决定的。 那接下来我们来看看整型是如何存储的。 例如:

int a=1;
int b=-3;

我们已经知道整型占用内存空间为4个字节。那么是如何分配储存的! 我们先来了解一下计算机中有符号数的三种表示方法: 原码,反码,补码

  • 计算机中有符号数有三种表示方法,原反补。
  • 这三种表示方法,都是由符号位和数值位组成,符号位1表示负数,0表示正数,数值位各不相同! 原码

直接将数据通过二进制正负的形式翻译过来的的二进制位

反码

由原码,符号位不变,数值位按位取反。

补码

反码+1得到补码!

正数的原反补相同

==数据是以补码的形式在内存中存储== 为啥是补码呢? 学过计算机原理的同学肯定了解,因为计算机的CPU中运算器(ALU)只能进行加法!所以负数要转化成加法运算,而补码很好的解决了这个问题!

:heavy_check_mark: 大小端

在这里插入图片描述 根据我们之前博客的学习:eye:,避免bug,调试技巧我们已经知道了,调试窗口,可以查看变量的地址和内存,我们&x可以查看到x在计算机中内存的储存。

int x=1;
//x为整型有32二级制位
//而每4个二进制位是一个16进制位,
//x=1的16进制表示方法:00 00 00 01

而我们看到vsx的内存,低位01却存在最左边。 为啥会存到最左边呢? 我们可以看到x占用4个字节空间,地址从左往右依次递增!低地址存低位字节数据,高地址存高位字节数据。 这就是我们所介绍的小端存储。 而大端存储,不言而喻就是,高地址存低位,低地址存高位! 总结:

大端(存储)模式,是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中; 小端(存储)模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位,,保存在内存的高地址中。

为啥会有大小端

为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bitchar之外,还有16bitshort型,32bitlong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,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如果将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。 例如一个16bit shortx ,在内存中的地址为0x0010 x 的值为0x1122 ,那么0x11 为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11 放在低地址中,即0x0010 中,0x22 放在高地址中,即0x0011 中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86 结构是小端模式,而KEIL C51 则为大端模式。很多的ARMDSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

总结: 计算机寄存器宽度大于 一个字节,那么就多个字节类型数据的存储就产生了不一样的大小端存储模式。