C - 计算机内存


一、原理简介

  • 计算机在执行程序的时候,组成程序的指令和程序锁操作的数据都必须存储在某个地方,这个地方就是计算机的内存,也称为RAM。可以将计算机的RAM想象一排井然有序的盒子。每个盒子都有两个状态:满为1,空为0.每个盒子称为一个位(bit)。每8个位组成一个字节,在计算机中,一个英文字母占一个字节,一个中文汉字占两个字节。
  • 计算机中常用的单位是千字节(KB),兆字节(MB),千兆字节(GB)。1KB = 1024bit,1MB = 1024KB,1GB = 1024MB。
  • 具体编译系统分配给不同数据类型的内存空间由编译器决定,可在编译器中由 sizeOf() 函数查看。

二、规范化的指数形式

  • 在指数形式的多种表示方式中把小树部分中小数点钱的数字为0,小数点后第一位数字不为0的表示形式称为规范化的指数形式,如0.43242*10^1就是4.3242的规范化的指数形式。一个实数只有一个规范化的指数形式。
  • 浮点数包括:float(单精度)、double(双精度)、long double(长双精度)。

三、关于溢出问题

  • 以float举例,在内存中分配4个字节(32位),但是4个字节有多少给小数,有多少给指数,是由c语言编译系统自定的。
  • FLT_MINFLT_MAX 查询最大值最小值。

四、C/C++浮点数载内存中的存储方式

  • 目前所有C/C++编译器都是采用IEEE754所指定的标准浮点格式,即二进制科学表示法。
  • 在二进制科学表示法中,S = M*2^N 主要由三部分构成:符号位 + 阶码(N)+尾数(M)。对于 float 型数据,其二进制有32位,其中符号位1位,阶位8位,尾数23位;对于 double 型数据,其二进制为64位,符号位1位,阶位11位,尾数52位。
    • 符号位:0表示正,1表示负。
    • 阶码:这里阶码采用移码表示,对于float型数据其规定偏置量为127,阶码有正有负,对于8位二进制,其表示范围为-128127,double型规定为1023,其表示范围为-10241023.比如对于 float 型数据,若阶码的真实值为 2,则加上127后为129,其阶码表示形式为1000010.
    • 尾数:有效数字位,即部分二进制位(小数点后面的二进制位),因为规定M的整数部分恒为1,所以这个1就不进行存储了。
  • 举例说明:
    • float型数据125.5转换为标准浮点格式
    • 计算125.5的二进制
      125/2 = 62...1
      62 /2 = 31...0
      31 /2 = 15...1
      15 /2 = 7 ...1
      7 /2 = 3 ...1
      3 /2 = 1 ...1
      1
      整数125二进制表示形式为:1111101
      0.5*2 = 1
      小数部分0.5的二进制表示形式为:1
      125.5的二进制表示形式为:1111101.1
    • 由于规定尾数的证书部分恒为1,则表示为1.1111011*2^6,阶码为6,6+127 = 133,则表示为10000101,而对于尾数将整数部分1去掉,为1111011,在其后面补0使其位数达到23位,则为11110110000000000000000。
    • 二进制表示为0 10000101 11110110000000000000000 在内存中的存放方式:
      00000000 低地址
      00000000
      11111011
      01000010 高地址
  • 反过来根据二进制计算浮点数:
    0 10000101 11110110000000000000000
    • 符号位为0,则为证书。
    • 阶码为133-127 = 6
    • 尾数为1111011
    • 大小为1.1111011*2^6,得到1111101.1,十进制为125.5.
  • 根据以上信息我们可以大约估计float的最大取值:
    1.11111111111111111111111 * 2^127 = 3.4 * 10^38
    ----------- 小数位23个1-----------

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 196,165评论 5 462
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 82,503评论 2 373
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 143,295评论 0 325
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,589评论 1 267
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,439评论 5 358
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,342评论 1 273
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,749评论 3 387
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,397评论 0 255
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,700评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,740评论 2 313
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,523评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,364评论 3 314
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,755评论 3 300
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,024评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,297评论 1 251
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,721评论 2 342
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,918评论 2 336

推荐阅读更多精彩内容