2. 整型在内存中的存储

变量的创建时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

           

而开辟空间后，数据在所开辟内存中是如何存储的呢？

（1）. 整数用二进制表示的三种表示形式：原码、反码、补码

原码：

正数：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到原码

负数：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到原码

或者

反码按位取反得到原码

再或者

补码按位取反，再+1得到原码

反码：

正数：原码、反码、补码 都相同

负数：原码的符号位不变，将其它位依次按位取反得到反码

或者

补码-1得到反码

补码：

正数：原码、反码、补码 都相同

负数：反码+1得到补码

（2）. 符号位 和 数值位（整数）

上面三种表示形式都有 符号位 和 数值位 两部分

符号位：

二进制最高位的一位叫做符号位，

符号位 用 0 表示 “正”；

符号位 用 1 表示 “负”。

数值位：

除了符号位，其它位都是数值位

对于正数：原码、反码、补码 都相同

对于负数：三种表示方法各不相同（参考上面）

（演示代码：）

#include <stdio.h>
int main() 
{
  int num = 10;//创建一个叫num的整型变量，这时num向内存申请4个字节来存放数据
  // 4个字节 - 32比特位
  //00000000000000000000000000001010 -- 原码
  //00000000000000000000000000001010 -- 反码
  //00000000000000000000000000001010 -- 补码
  int num2 = -10;
  //10000000000000000000000000001010 -- 原码
  //11111111111111111111111111110101 -- 反码
  //11111111111111111111111111110110 -- 补码
  return 0;
}

对于整型来说：数据存放在内存中其实存放的是补码

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位统一处理（把符号位也看成数值位来计算）

同时，加法和减法也可以统一处理（CPU只有加法器），

此为，补码和原码相互转换，其运算过程是相同的

（原码转换为补码按位取反再+1，补码转换为原码也可以按位取反再+1），

只有加法器，计算减法时：1 - 1 --> 1 + (-1) ，

假设计算用的是原码，算出来的是 -2，是错误的

而用补码进行计算后，再用原码表示，结果则是对的

（为什么会倒着存储呢？）

（3）. 大小端介绍

字节序：

以字节为单位，讨论存储顺序（大端字节序存储 / 小端字节序存储）

低位 / 高位：

十进制：数字123，1是百位，2是十位，3是个位。这里的1就是高位，3就是低位。

十六进制：0x 11 22 33 44，这里 11 就是高位，44就是低位。

大端字节序存储：

大端（存储）模式：指数据的低位字节内容保存在内存的高地址中，而数据的高位字节内容，保存在内存的低地址中；

（低位高地址，高位低地址）

小端字节序存储：

小段（存储）模式：指数据的低位字节内容保存在内存的低地址中，而数据的高位字节内容，保存在内存的高地址中；

（低位低地址，高位高地址）

为什么有大端和小段：

一个数据只要超过一个字节，在内存中存储的时候就必然涉及到顺序的问题，所以要有大端和小端的存储模式对该数据进行排序。

为什么会有大小端模式之分，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 8bit 的 char 之外，还有 16bit 的 short 类型，32位的 long 类型（具体要看编译器），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，那么就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 类型 x ，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，即地址 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即地址 0x0011 中。小端模式则相反。

我们常用的 x86 结构是小端模式，所以上面的图数据会“倒着放”，低位字节放在了低地址，高位字节放在了高地址。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为大端模式还是小端模式。

（4）. 写个程序判断大小端：

思路：

有变量a，存放在内存中的十六进制数为：01 00 00 00（小端存储），地址第一位是1，

如果是大端存储：则应该是：00 00 00 01，地址第一位是0，

可以把 a 的地址取出第一位，如果

第一位地址 == 1，说明是小端存储，

第一位地址 == 0，说明是大端存储，

取出 int类型a 的 地址 第一位方法：

*（char*）&a

把 int* 强制转换为 char*，再解引用，即可取出一位地址的内容。

实现代码：

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
  int a = 1;
  //要大于一个字节的数据，才有顺序可言
  判断大小端
  //if (*(char*)&a == 1)
  //  //把int*强制转换a的地址为char*再解引用，判断地址第一位的内容
  //{
  //  return 1;
  //}
  //else
  //{
  //  return 0;
  //}
  //可以直接写成
  return *(char*)&a;
}
int main() 
{
  int ret = check_sys();
  if (ret == 1)
  {
    printf("小端\n");
  }
  else
  {
    printf("大端\n");
  }
  return 0;
}