整型在内存中的存储、char与其他类型在内存中的存储范围。

2022/3/20 7:28:50

本文主要是介绍整型在内存中的存储、char与其他类型在内存中的存储范围。,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

计算机中的整数有三种表示方法 ——> 原码、反码、补码。 这三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位是二进制最左边的数, 0 表示正,1 表示负,其他的是数值位。 正整数: 原码、反码、补码相同。 负整数: 原码 — 直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以了。 反码 — 将原码的符号位不变,其他位依次按位取反(0取1、1取0) 补码 —  反码 +1 就是补码。 整型数据存放在内存中存放的是补码。 例如:
    int a = 2;
    //
    // int 是占4个字节,一个字节8个比特位,一共32个比特位
    // 所以2的二进制数是:(因为2位正整数,所以原、反、补码相同)
    // 00000000000000000000000000000010 —— 原码
    // 00000000000000000000000000000010 —— 反码
    // 00000000000000000000000000000010 —— 补码

    int b = -3;
    //
    // -3是负整数,二进制数是:
    // 10000000000000000000000000000011 —— 原码
    // 11111111111111111111111111111100 —— 反码(原码取反,符号位不变)
    // 11111111111111111111111111111101 —— 补码(反码+1)
    // 
    // 我们可以看一下在内存中的存储是什么(那就把-3的补码翻译成16进制)
    // 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 —— 补码 (4个二进制位转化成一个16进制位)
    //  15   15   15   15   15   15   15   13  —— 10进制
    //  f     f    f    f    f    f    f    d  —— 16进制 0xfffffffd
    //
    // 二进制位地位到高位的权值是2的0次方、2的1次方....以此类推.但是我们分成4个二进制位转16进制位。
    // 比如 1111 从低位到高位(右到左) 1*2的0次+1*2的1次+1*2的2次+1*2的3次=15
    // 在因为16进制是从 0——f,比如十进制的28转16进制是 1c
    

我们来看一下内存中的-3是不是 0xff ff ff fd ?

我们可以看到 b 里面放的就是 0xff ff ff fd 

那数据为什么在内存中存放的是补码?

因在计算机系统中,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统一处理。

同时,加法和减法也可以统一处理(CPU只有加法器)此外,补码与原码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。

举个例子吧:

比如我们算  1-1
但是CPU只有加法器,它会把减、乘、除法运算转换成加法运算。
1-1 ==> 1+(-1)  乘法、除法同减法转换类似

先用原码算一下
 00000000000000000000000000000001 ——> 1的原码
 10000000000000000000000000000001 ——> -1的原码
 10000000000000000000000000000010 ——> 1+(-1)==> -2吗?错了,1-1是0啊

补码计算 
 00000000000000000000000000000001 ——> 1的原码(因为是正整数,所以原、反、补码相同)

 10000000000000000000000000000001 ——> -1的原码
 11111111111111111111111111111110 ——> -1的反码(符号位不变,其它位取反)
 11111111111111111111111111111111 ——> -1的补码(反码+1)

 00000000000000000000000000000001 ——> 1的原码
 11111111111111111111111111111111 ——> -1的补码
100000000000000000000000000000000 ——> 1+(-1) 最左边多出了一位就丢掉了,只保留后面全0(高位丢掉,留下低位)    

下来我们我们分析一下类型的取值范围,比如char、float、int 等等....

我用char来举例吧(有符号的char)

(二进制转十进制的算法跟上面一样,权值*那个位上的数字)

 那无符号char是多少呢?

 那char的范围出来了,float、int等等存储范围的算法同char。



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