整数在内存中是如何存储的？

Question

我在阅读有关大端/小端的文章时感到困惑。

代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;

int i = 12345678;

int main()
{
    char *p = (char*)&i;  //line-1

    if(*p == 78)  //line-2
        cout << "little endian" << endl;
    if(*p == 12)
        cout << "big endian" << endl;

}

问题：

1. 在第一行中，我能使用 static_cast<char*>(&i) 进行转换吗？

2. 在第二行中，根据代码，如果是小端模式，则 78 存储在最低字节中，否则 12 存储在最低字节中。但是我认为，i = 12345678; 将以二进制形式存储在内存中。

   如果是小端模式，则 i 的二进制的最后一个字节将存储在最低字节中，但我不明白如何保证 i 的最后一个字节是 78？

   就像，如果 i = 123;，那么 i 的二进制是 01111011，它能保证在小端模式下，23 存储在最低字节中吗？

- Alcott

---

你的代码会失败，因为你混淆了十进制和十六进制。在数字前加上“0x”，它就能正常工作了。 - Mike DeSimone

你可能想要的是：int i = 0x12345678; - Martin York

Answer 1

1. 我更倾向于使用reinterpret_cast。

2. 小端和大端是指字节（即8位数量）在内存中的存储方式，而不是两个十进制数。如果i的值为0x12345678，你可以检查0x78和0x12来确定字节序，因为两个十六进制数字对应一个字节（在我编程的所有硬件上都是如此）。

- Fred Foo

---

你能否详细说明“检查0x78和0x12以确定字节序”的含义？ - user195488

如果 i 是十六进制，那么 0x12 0x34 0x56 0x78 会分别按顺序占用一个字节吗？ - Alcott

不是真的。我希望你能详细说明如何检查。 - user195488

@Alcott：没错，两个十六进制数字正好是一个字节。这是因为一个十六进制数字可以储存16个不同的值，而16² = 256 = 2^8。 - Fred Foo

@CodeMonkey：检查在OP的代码中。如果您在源代码中使用“0x”前缀，则可以正常工作。 - Fred Foo

Answer 2

这里涉及到两个不同的概念：

1. 数字以二进制格式存储。8位代表一个字节，整数可以使用1、2、4甚至8或1024字节，取决于它们运行的平台。
2. 字节顺序是内存中的顺序（从最不重要的开始-LE，或从最重要的开始-BE）

现在，12345678是一个十进制数，其二进制（base2）表示为101111000110000101001110。这并不容易检查，主要是因为base2表示不能精确地分组成一个十进制数字。（不存在整数x使得2^x=10）。16进制数字更容易适应：2⁴=16和2⁸=16²=256。

因此，十六进制数0x12345678形成字节0x12-0x34-0x56-0x78。现在很容易检查第一个是0x12还是0x78。

（注意：12345678的十六进制表示为0x00BC614E，其中0xBC为188，0x61为97，0x4E为78）

- Emilio Garavaglia

Answer 3

1. static_cast 是一种新式替代旧式 C 风格转换的方法，但在这里不适用；reinterpret_cast 用于完全更改数据类型。

2. 这段代码根本行不通——字节不能容纳偶数个十进制数字！十进制数的数字与存储在内存中的字节不是一一对应的。例如，十进制数 500 可以被存储在两个字节中，如 0x01F4。"01" 代表 256，"F4" 是另一个 244，总共为 500。你不能说 "500" 中的 "5" 在这两个字节中的任何一个——没有直接的对应关系。

- Ernest Friedman-Hill

---

您的意思是不能保留偶数位小数吗？不太明白，先生。 - Alcott

似乎我不能使用 static_cast，因为我得到了一个错误：“error: invalid static_cast from type ‘int’ to type ‘char’”。 - Alcott

static_cast 用于相关类型之间的转换。reinterpret_cast 用于任意指针类型之间的转换。 - Fred Foo

@Alcott - 你比你想象中理解得更好 - 二进制数“1111”的十进制值是多少？那是几位数字？ - Hugh Jones

@Alcott - 正如答案所示，12345678（十进制）存储为0x00BC614E。除非您指的是0x12345678（十六进制），否则您必须查找字节“00”或“4E”。 - StuartLC

通过“不具有偶数位小数”我是指十进制数的数字与存储在内存中的字节不是一对一匹配的。例如，十进制数500可以以两个字节的形式存储为0x01F4。其中的“01”代表256，“F4”代表244，总共是500。你不能说“500”中的“5”在这两个字节中的任何一个中——它们之间没有直接对应关系。 - Ernest Friedman-Hill

Answer 4

应该是

unsigned char* p = (unsigned char*)&i;

你不能使用 static_cast。只能使用 reinterpret_cast。

- Vishal

---

另外，您不能使用静态转换。 - Kerrek SB