C語言中,有幾種基本內置類型。
int
unsigned int
signed intchar
unsigned char
signed charlong
unsigned long
signed longfloat
double
在內存中創建變量,會在內存中開辟空間,并為其賦值。
int a=10;
在計算機中,所有數據都是以二進制的形式存儲在內存中。
變量在計算機中有三種表示方式,原碼反碼,補碼
原碼
直接將二進制按照正負數的形式翻譯成二進制就可以
反碼
將原碼的符號位不變,其他位依次按位取反就可以得到了
補碼
反碼+1就得到補碼
對于整型
int
char
類型的數據而言,數據存放內存中其實存放的是補碼。并且,運算時也是以補碼的形式進行運算。
再來了解一下數據在內存中的儲存模式。
- 大端存儲:,是指數據的低位保存在內存的高地址中,而數據的高位,保存在內存的低地址中;
- 小端存儲:是指數據的低位保存在內存的低地址中,而數據的高位,,保存在內存的高地址中。
同時要求,數據以什么模式存如內存中,還要以什么順序拿出。
現在,vs好像都是以小端模式進行存儲。
來做幾道題,去研究數據在內存中的存儲
在原,反,補碼中。如果是有符號的第一位,就是符號位,0為正,-1為負。
#include <stdio.h> int main() { char a= -1; signed char b=-1; unsigned char c=-1; printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c); return 0; }
a為-1,所有整型,初始認為是int類型,32個二進制位。
a:10000000 00000000 00000000 00000001-原碼
-----11111111 11111111 11111111 11111110-反碼
-----11111111 11111111 11111111 11111111-補碼
在賦給char類型。當然,一切運算都是以補碼的形式進行。無論是類型提升,還是截斷,都是以補碼的形式,只有表示的時候才會回到原碼。
11111111 11111111 11111111 11111111-補碼
截斷-char型
11111111-a
又要求以%d打印,**就需要整型提升,而整型提升要看a這個變量本身的類型。**如果變量是無符號的就補0,有符號的如果符號位是1就補1.這個a是有符號的類型,符號位又是1是個負數,就補符號位1.
1111111 111111111 11111111 11111111-提升后的補碼
再有符號的十進制數打印,還要看補碼的符號位,如果是正數,就原反補相同。
11111111 11111111 11111111 11111110-反碼。
10000000 00000000 00000000 000000001-原碼
在打印就是-1
b和a是一樣的有符號的都是-1。
c是無符號的char但,-1
----10000000 00000000 00000000 00000001-原碼
-----11111111 11111111 11111111 11111110-反碼
-----11111111 11111111 11111111 11111111-補碼
再賦給c進行截斷。
還是
11111111-補碼
進行整型提升,就要看c,是無符號,則第1個1就是不是符號位。則補0,就行了。
00000000 00000000 00000000 11111111-補碼
再看以什么類型進行打印,有符號整型,再看符號位是0,就代表是正數,就原反補相同。直接打印255.
總結一下
1,整型數據,初始時默認int,32個比特位,先變成補碼再截斷或提升,再賦值給某個類型的變量(原碼轉反碼,符號位不變11)。
2,所有數據在內存中都是以補碼的形式進行存儲,以及運算,包括各種整型提升與截斷。運算時都要整型提升成32位,再看是否截斷。
3,整型提升時,要看該變量的類型,如果是有符號類型,看第一個二進制位符號位,如果符號位是1,就補1,如果是0,就補0。如果變量是無符號類型,就全補0。
4,打印時,要考慮,以什么形式打印。如果是%d,有符號的十進制進行打印,要看提升后的符號位,如果是1,就代表是負數,要轉為原碼打印,如果是0,就直接打印(正數原,反,補碼都一樣)。如果是無符號的打印,就代表其補碼代表的就是一個無符號數的補碼,則原反補相同,就是補碼直接打印。
再來多看幾道題
#include <stdio.h> int main() { char a = -128; printf("%u ",a); return 0; }
a
10000000 00000000 00000000 10000000-原碼
111111111 111111111 111111111 011111111-反碼
111111111 111111111 111111111 10000000-補碼
補碼再進行截斷
10000000
要以無符號十進制進行打印。整型提升
111111111 111111111 111111111 10000000
因為是無符號打印,就代表,這個補碼代表的是一個無符號數。
直接就是原碼。
11111111 11111111 11111111 10000000-原碼
打印為4294967168
#include <stdio.h> int main() { char a = 128; printf("%u ",a); return 0;
和上一題一樣
a
10000000 00000000 00000000 10000000-原碼
111111111 111111111 111111111 011111111-反碼
111111111 111111111 111111111 10000000-補碼
截斷后,為-10000000
再提升,打印,就還是
111111111 111111111 111111111 10000000
直接打印。4294967168
int i=-10; unsigned int j=20; printf("%d",i+j);
已經說了,所有運算都是以補碼的形式進行。
i
00000000 00000000 00000000 00001010-原碼
00000000 00000000 00000000 00001010-反碼
00000000 00000000 00000000 00001010-補碼
正數原,反,補,相同。
j
10000000 0000000 0000000 00010100-原碼
11111111 11111111 11111111 11101011-反碼
11111111 11111111 11111111 11101100-補碼
i+j
i:00000000 00000000 00000000 00001010
j:11111111 11111111 11111111 111011 00
結果
11111111 11111111 11111111 11111110-補碼
怎么打印還是要看以什么形式打印,%d有符號打印,就轉回原碼
11111111 11111111 11111111 11110110-補碼
11111111 11111111 11111111 11110101-反碼
10000000 00000000 00000000 00001010-原碼
結果就是-10.
char
-128到127
再來一題
int main() { char a[1000]; int i; for(i=0; i<1000; i++) { a[i] = -1-i; } printf("%d",strlen(a)); return 0; }
10000000000000000000000010000001- -129原碼
11111111111111111111111101111110-反碼
11111111111111111111111101111111-補碼
因為是放進char類型內存,要截斷,
011111111
按照char 類型的補碼對比,就是127。
會是一類循環的數字題目中,從-1走到-128,再從-128到127,再到1,0.
的ASCII碼值就是0,再char類型中,0就代表。所以會計算255個數。
浮點數在內存的儲存
根據標準,所有的浮點數都能
(-1)^S * M * 2^E
(-1)^s表示符號位,當s=0,V為正數;當s=1,V為負數。
M表示有效數字,大于等于1,小于2。
2^E表示指數位
9.0
1001.0--------(-1)^ 0 * 1.001*2^3
m的值都是大于等于1,小于二
而M處都是儲存001,也就是小數點后的數字。
且,E處,是要e+127再放進E處。
將9.0儲存進內存中,
0 100000010 00100000000000000000000
(-1)^0*1.001 *2^(130-127)
如果E中儲存的都是0或都是1,就會出現極小值或極大值。
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