前回までは，メモリ空間内での 複数のデータ（メモリ領域）の位置関係について学習してきた．
空間内のどの領域を（倉庫内のどの箱を）使うのか？
変数 int a の領域はココ， 変数 char b の領域はその隣， さらにその隣は空き領域で， 次は変数 double x， という感じだった．
今回は，個別のデータについて， メモリ領域内での記録形式を解剖しよう．
領域内のどのどこに（連続する複数個の箱のどれに） どのように（どんな順序・方向で）入れられるのか？
変数 int a（4 byte）の領域内の 1 byte 目は何？とか， 変数 double x（8 byte = 64 bit）の領域内の 1 bit 目は何？てな感じ．
なお，「メモリ空間」と「メモリ領域」の意味の微妙な違いに注意．
すでに知っているように， char 型のデータは，文字だけでなく整数を記録するためにも利用される． char 型の情報量は 1 byte ＝ 8 bit なので， 28 ＝ 256 種類の整数 0x00 〜 0xFF（0 ～ 255）を取り扱える． ただし，２通りの使い方があり， それぞれ表現できる数値の範囲が異なる：
これまでにも使って来た整数値としての char 型は，実は， signed char 型だった． （つまり，整数では，デフォルトで signed になる． 非負整数として使いたい場合に「unsigned」を明示せよ．）
なお，符号を気にしなければならないのは，数値として使う場合だけだ． 文字としての char 型の場合， 符号を気にする必要はない． （文字では，「signed」とか「unsigned」とか付けなくてよい．）
なお，負の整数は， 補数表現によって正の整数としてメモリに記録される． つまり，1 byte の場合，負の数 −x を正の数 256 − x で表現する． たとえば，−1 の補数は 256 − 1 = 255 = 0xFF， −2 の補数は 256 − 2 = 254 = 0xFE となる．
List 1 のプログラムを使って，このことを確かめてみよう．
main()
{
signed char sc = 0xFF; // char sc = 0xFF; でも同じ
unsigned char uc = 0xFF;
printf(" signed char : %4d\n", sc);
printf("unsigned char : %4d\n", uc);
}
メモリに記録されているデータは，どちらも同じ 0xFF であるにも関わらず， signed では −1， unsigned では 255 のように， 型によって異なる値をとることがわかるハズだ． 定数 0xFF を他のいろいろな数値に書き換えて実行してみよう． （ただし，8 bit 以内の値 0x00 〜 0xFF に．）
次に，int 型のデータは 4 byte の情報量を持ち， ４つの連続したアドレスのメモリ領域に記録される． つまり，int 型のデータは，メモリ領域内では， ４文字分の文字列と同様の形式で記録されていることになる．
なお，int のサイズについては， 実は 4 byte と決まっているわけではない． 古い処理系では 2 byte だったり， 新しい処理系では 8 byte だったりするかもしれない． 現在の主流が 4 byte というだけ． （つまり正式には，4 という定数ではなく， sizeof(int) で調べて使うべきだが， この授業では 4 としておく．）
また，int 型にも char 型と同様に， signed（符号つき）と unsigned（符号なし）があり， signed がデフォルト．
ただし，領域内でのバイトオーダ（byte order；1 byte 毎の記録順序） には２通りの方式があり， CPU の種類によって異なる方式が採用されている：
ここで，「上位／下位」は桁の順序を意味しており， 「先頭／末尾」は記録の順序（アドレス値の小／大）を意味する．
ちなみに，Intel 社の Core や AMD 社の Athron 等はリトルエンディアンを， IBM 社の PowerPC（Apple の旧 Mac 用）や Cell（Sony の PS3 用）等は ビッグエンディアンを採用している．
具体例：整数 2567（10進数）＝00 00 0A 07（16進数）
自分が使っている PC のバイトオーダを List 2 のプログラムによって確かめてみよう．
main()
{
int data = 0x1234ABCD;
// 0x12 が上位のバイト，0xCD が下位のバイト
unsigned char *p;
p = (unsigned char *)&data;
/* 変数 data（int 型）のアドレス &data（int * 型）を
文字列（バイト列，unsigned char * 型）のアドレスとみなす */
printf("%X\n", data);
printf(" %02X", p[0]); // 先頭のバイト
printf(" %02X", p[1]);
printf(" %02X", p[2]);
printf(" %02X", p[3]); // 末尾のバイト
printf("\n");
}
ポインタとキャストが出てきた． 忘れてしまった人は，復習すること．
また，List 2 の意味を理解するためには， List 1 とメモリマップについても理解している必要がある．
なお，メモリ内に記録されているバイナリデータ （binary data，ビット列，バイト列）を 「生（なま，raw）」の状態で取り出すには， List 2 のように，unsigned char 型へキャストする必要がある． もし，signed char を使ってしまうと， 補数表現によってデータの値が変化してしまう場合があることに注意しよう．
実行した結果より，その PC のバイトオーダは何だと判断できる？
最後に，double 型のデータは，8 byte ＝ 64 bit の情報量をもち， 連続したメモリ領域に， IEEE 倍精度浮動小数点形式のビット列（２進数）として記録される．
IEEE 形式のビット列は次の手順によって生成される：
具体例：実数 -10.5
これを List 3 のプログラムによって確認しよう．
main()
{
double data = -10.5;
unsigned char *p;
int i;
p = (unsigned char *)&data;
printf("%f\n", data);
for (i = 0; i < 8; i++) {
printf(" %02X", p[i]);
}
printf("\n");
}
なお，この結果にも当然，バイトオーダが関係している．
main ()
{
unsigned char data[4] = {0xCD, 0xAB, 0x34, 0x12};
unsigned int *p;
...
printf("%08X\n", *p);
}
$ ./int-2 ... 1234ABCD # リトルエンディアンの場合 または CDAB3412 # ビッグエンディアンの場合
$ ./xbo 16進数 > 1234ABCD 12 34 AB CD # PCがリトルエンディアンの場合，ビッグエンディアン形式で表示 または CD AB 34 12 # PCがビッグエンディアンの場合，リトルエンディアン形式で表示
余裕のある人は，List 3 の逆バージョンも作れるだろう．