这篇文章假设你已经基本了以下的基础
- C的基本数据类型有了一定的了解
- 了解基本的进制转换算法
这是C/C++内存管理系列文章的第一篇,主要讲述C中基本的数据类型如何在内存中表示.
RAM是计算机的主要或主要内存。 它是执行程序时存储文本，数据，指令和中间结果的地方。 总存储器被组织成字节数，每个字节再次被分成8位。 位是存储器中的最小单元，这些位是将数据存储为1和0的位置，称为二进制数据。 在存储器中，每个字节用一个称为地址的数字标识。 它总是一个正数。
计算机内存寻址模型
在执行程序时，总内存被分为多个段，称为文本，未初始化的全局，初始化的全局，堆栈和堆段。 将整个程序加载到文本段中，并在堆栈存储器中选择存储器到变量.
备注:关于堆栈的内存话题,这个会另行写文，这里就不展开了
内存中的整数表示：
例如，当我们将数字148分配给变量x时，数字148首先转换为其相等的二进制10010100，然后存储到存储器中。 即使使用浮点数也会发生同样的事情。
在C/C++中如果声明一个signed int类型的便来唔那么在内存中就会启用MSB(最高有效位)位用于指示该数字是正数还是负数。
对于正数，MSB将为0
对于负数，MSB将为1
在我们的例子中，148为正，所以MSB为0。
这个等效的148的二进制文件将存储在32位内存中，如下所示，
INT-REN.png
负整数如何存储在内存中？
计算机使用特殊机制来存储负数，这是2的补码格式。
在开始之前，让我们应该要知道1的数字补码
-
1的数字补码：1的数字补码只是反转实际数字的二进制位。
那么以整数10为例,它的二进制是1010,
- 10的1补码形式"0101"(仅是各位上0切换到1,1切换到0)
-
获取2补码形式只需加1到1之后得到实数补码即可
netgative.png
以上该2的补码形式就表示负数-10,存储在指定的内存空间中
内存中的浮点数表示
要存储浮点数，将在计算机中分配4字节（32位）内存。
1位用于MSB标记正/负
指数部分为8位
有效小数位是23位
十进制的浮点数转换二进制形式,这里用一个简单的示例step by step讲解
- 浮动数字将转换为二进制数字,例如我们将10.75转换为二进制形式1010.11
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将转换后的二进制数转换成科学记数法的形式,具体如下步骤,小数点左移后小数点左边保留1位二进制数,小数点右边的是有效小数位(significant bit)
exponent.png
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向指数添加偏差
在浮点数中，并不像有符号整数那样存在2的补码形式来存储负数。 为了克服这一点，设计计算机的大牛们提出了偏置值(bias)概念，我们在负指数中加上一些正值并使其成为正数。
通常，无论它是负还是正，它们都会将偏差值添加到指数值，以降低实现复杂性。
计算偏置值的公式如下:
for.png
这里，由于32位的浮点数为指数分配了8位, 所以n将是8,那么套公式,2的7次幂减1就是127.
因此,科学记数形式中的指数,就会是当前指数+偏置值,即3+127=130,然后将130转化为二进制形式就是10000010
result.png
将标记0置号，因为10.75是正数
指数值为130，即（10000010）2
有效小数位是1.01011，这里我们可以将小数点之前消除1，因为无论我们总是二进制科学记数化形式为1.???*2^n这种形式.所以,不需要存储1.只需存储小数点后面 有效小数位,这个例子就是01011
float.png
内存中的double类型的数据表示
要存储double类型的数据需要分配8字节(64位)内存空间。
- 1位用于MSB
- 11位为指数
- 52位表示有效小数位
double和float表示之间的唯一区别是偏置值。这里我们使用11位表示指数,十进制转换二进制的算法都是一样,没必要废话.
内存中的字符表示：
数据来源于网络
与数字数据一样，即使字符不能按原样存储，因为计算机只知道二进制数系统,它也会首先转换为相等的二进制数，然后存储到存储器的位中。 键盘上的每个字符都具有相等的二进制值。 等于该二进制值的十进制数称为ASCII（美国信息交换标准代码）值。 比如说字符'A'的二进制值是01000001，十进制等于65.所以'A'的ASCII值是65.为了存储字符值，计算机将分配1字节(8位)内存.
字符字面量在内存中的表示
备注:这里我并不会详细谈论更复杂的字符集
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