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一、整数在内存中的存储
关于整数在内存中的存储，前面或多或少都涉及过了。
关于整型在内存中存储：
数据存放在内存中实际上存放的就是二进制的补码。
整型的2进制表示方法有三种：原码，反码，补码
有符号的整数，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”，最高位的一位是被当作符号位，剩余的都是数值位。
原码：根据数值正负的情况，直接写出翻译成2进制序列，得到的就是原码；
反码：符号位不变，其他位置按位取反；按位取反就是0变为1，1变为0；
补码：反码+1就是补码。
关于原码，反码，补码，这里就不过多赘述了，想了解的可以看看这篇文章
为什么整型存放在数据中存放的是补码呢？
在计算机系统中，数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。原因在于，使⽤补码，可以将符号位和数值域统⼀ 处理；同时，加法和减法也可以统⼀处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。
二、大小端字节序
2.1 大小端字节序的介绍
了解了整数在内存中的存储，我们可以调试来观察一下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0x11223344;
return 0;
}
调试结果：
有没有发现一个有趣的现象，在内存中0x11223344是倒着存放的，变成了44332211
注意这里是以字节为单位调整了顺序：一个16进制的数可以转换为4个2进制，这里8个16进制位刚好占4个字节，每两个数为占一个字节。
不知道大家是否会好奇，为什么在内存中会倒着存放呢？
别急，且听我娓娓道来！
我们都知道，鸡蛋分为两端，一端大，一端小。而计算机中大小端的命名就是由此而来。
那什么是大端，什么是小端呢？
关于数据存放是无所谓存入数据的顺序的，只要能够存放进去，并且未来在需要的时候能够原样拿出来就行。存放规则是什么样的，还原规则也就是什么样的。
打个比方，比如说你去银行存钱，不管银行怎么使用你存放的这笔钱，无论是放贷，做生意等，只要在未来我去取钱的时候银行能够拿出我当时存放的钱即可。
但是对比上面提到的三种存放方式，正序存放和逆序存放相对与乱序存放会更加容易理解，因此存放数据就分为主流的两种，正序存放和逆序存放
正序存放又叫大端字节序存储，逆序存放又叫小端字节序存储
0x11223344
相对于33来说，44就是低位，可以与十进制123对比一下，3是个位，2是十位，1是百位。
小端字节序存储：（44 33 22 11）
一个数据的低位字节的数据存放在内存的低地址处，高位字节的数据，存放在内存的高位地址。
大端字节序存储：（11 22 33 44）
一个数据的低位字节的数据存放在内存的高地址处，高位字节的数据，存放在内存的低地址处。
如果有这样一个数据 0x 12 34 56 78以小端字节序存放，该怎么存放呢？
注意：整型数据存放在内存中是以二进制存放的，这里使用16进制是为了方便理解和观看，二进制存放的话太长了，不易观察。
2.2 为什么有大小端之分（了解即可）
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这一个字节，一个字节为8bit为，但是在C语言中处理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为的处理器，列如16位和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何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的short型x，在内存中的地址位0x0010，x的值位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 结构式小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择式大端模式还是小端模式。
2.3 判断大小端的代码实现
int a = 1;
十六进制表示：0x 00 00 00 01
内存存放形式
如果我们想区分是大端还是小端，只需要拿出第一个字节即可，如果是小端存放的话，第一个字节是1；如果是大端存放的话，第一个字节是0.
接下来的问题是怎么拿到第一个字节的地址呢？我们知道&a得到的是a的4个字节中，地址较小的那个字节的地址
因为&a默认取出的是整型地址，也就是4个字节。如果想拿到一个字节，我们就可以通过强制类型转换，将类型转换成char*。
* (char*)&a
如果拿出1，小端；
如果拿出0，大端。
代码实现：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 1;
if ((*(char*)&a) == 1)
{
printf("小端");
}
else
{
printf("大端");
}
return 0;
}
在我当前电脑上显示的是小端。
我们也可以将上诉代码写成一个函数来表示：
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
int a = 1;
if ((*(char*)&a) == 1)
return 1;
else
return 0;
}
int main()
{
if (1 == check_sys())
printf("小端");
else
printf("大端");
return 0;
}三、浮点数的数据存储
浮点数也会存在大小端存放。
常见的浮点数：3.141592,1E10等，浮点数家族包括：float,double,long double 类型。
浮点数表示的范围：float.h 中定义
3.1 浮点数的存储
在介绍浮点数存储之前，我们需要明白，整型在内存中的存储方式和浮点数在内存中的存储方式是不一样的。
首先，我们需要知道浮点数在计算机内部的表示方法。
根据国际标准IEEE（电气和电子工程协会）754，任意一个二进制点数V可以表示成下面的形式：
V = (-1)^s * M * 2^E
- (-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，M是大于等于1，小于2的
- 2^E表示指数位
举例解释一下：
有一个v的值是5.5
写成2进制：101.1
为什么是这么写的呢？
所以这里5.5的二进制便是101.1
101.1写成科学计数法该怎么写？
1.011 * 2^2 (科学计数法的形式）
也就可以写成
(-1)^0 * 1.011 * 2^2
对比V = (-1)^s * M * 2^E表达式
我们可以得到S = 0; M = 1.011; E = 2.
IEEE 754规定：
对于32位的浮点数(float)，最高的1位存储符号位5，接着的8位存储指数E，剩下的23位存储有效数字M对于64位的浮点数(double)，最高的1位存储符号位5，接着的11位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M
3.2 浮点数存储的过程
IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别的规定。
3.2.1 对于有效数字M
前面说过，1<=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是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分，比如说保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的是可以节省1位有效数字。以32位浮点数位例，留给M只有23位 ，将第一位的1舍去后，等于可以保存24位有效数字。
3.2.1 对于指数E
关于指数E，情况比较复杂。首先，E是一个无符号整数（unsigned int)
这意味着，如果E位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，在科学计数法中的E是可以出现负数的，所以IEEE 754 规定，存入内存时的E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E,这个中间数就是127；对于11位的 E，这个中间数时1023.比如，2^10 的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存为10 + 127 = 137，即10001001.
比如说V = 0.5（10进制的）=0.1（2进制的）=1.0 * 2^-1
这样的话 S = 0;M = 1.0;E = -1
如果将0.5存为float类型，-1+127 = 126，这样E就为正数了，如果要存为double类型，-1+1023 = 1022
来一道例题，存放float类型的5.5
#include <stdio.h>
int main()
{
float a = 5.5;
//5.5
//101/1
//1.011 * 2^2
//(-1)^0 * 1.011 * 2^2
//S = 0;
//M = 1.011;
// E = 2
// 0 10000001 01100000000000000000000
// S E+127 M
//01000000 10110000 00000000 00000000(二进制)
//40 B0 00 00 (十六进制)
//写成16进制是为了检验上诉二进制是否正确，16进制可以通过调试查看
return 0;
}调试结果：
结果正确，说明浮点数的存放如上面介绍的方式一样。
3.3 浮点数取的过程
指数E从内存中取出还可以再分成三种情况：
3.3.1 E不全为0或者不全为1（常规情况）
前面我们知道E在存放到内存中时会加上中间值，那么取出来的时候也就需要减去中间值,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.
比如说：0.5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1为，则为1.0*2^(-1),其阶码为-1+127 = 126，表示为011111110，而位数1.0去掉正数部分为0，补齐0到23为00000000000000000000000，则二进制表示形式为：
0 01111110 000000000000000000000003.3.2 E为全0
E为全0是什么概念，不要忘记二进制表示中的E可是加了一个中间值127（1023），因此，真实的E可能就是一个-127,如果一个数是1.xxx*2^-127，这个数是非常非常小的，可以说是无限接近与0的。因此，这时候我们取出这个数字，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+-0,以及接近与0的很小的数字。
0 00000000 001000000000000000000003.3.3 E为全1
这时候如果有效数字M全为0，表示+-无穷大的数字（正负号取决于符号位s）；
0 11111111 00000000000000000000000到这里关于数据在内存中的存储相关知识就介绍完毕了，希望能够对大家有所帮助！
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