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一、 進制
1. 什麼是進制
l 是一種計數的方式,數值的表示形式
漢字:十一 十進制:11 二進制:1011 八進制:13
l 多種進制:十進制、二進制、八進制、十六進制。也就是說,同一個整數,我們至少有4種表示方式
2. 二進制
1> 特點:隻有0和1,逢2進1
2> 書寫格式:0b或者0b開頭
3> 使用場合:二進制指令\二進制檔案,變量在記憶體中就是二進制存儲
4> 二進制和十進制的互相轉換
5> n為二進制位所能表示的資料範圍(不考慮負數):0~2的n次方-1
3. 八進制
1> 特點:0~7,逢八進一
2> 書寫格式:0開頭
3> 八進制和二進制的互相轉換
4. 十六進制
1> 特點:0~F,逢十六進一
2> 書寫格式:0x或者0X開頭
3> 十六進制和二進制的互相轉換
二、 變量的記憶體分析
研究變量在記憶體中的具體存儲情況
1. 位元組和位址
為了更好地了解變量在記憶體中的存儲細節,先來認識一下記憶體中的“位元組”和“位址”。
1> 記憶體以“位元組為機關”
2> 不同類型占用的位元組是不一樣的
2. 變量的存儲
1> 所占用位元組數跟類型有關,也跟編譯器環境有關
2> 變量執行個體
int b = 10;
int a = 134;
l 記憶體由大到小尋址
l 隻存儲二進制形式
l 每個變量都有位址:第一個位元組的位址就是變量的位址
3> 檢視記憶體位址的兩種方式:%x和%p
4> 檢視整數的二進制形式
// 輸出整數的二進制形式
void putBinary(int n)
{
int bits = sizeof(n) * 8;
while (bits-->0) {
printf("%d", n>>bits&1);
if (bits%4==0) printf(" ");
}
printf("\n");
}
3. 負數在記憶體中的存儲
1> 一個位元組的取值範圍
2> 負數的表示形式
3> 原碼、反碼、補碼
三、 類型說明符
1. short和long
l 100l和100ll和100的差別
l long和long long的輸出
l 不同類型所占用的存儲空間
1> short和long可以提供不同長度的整型數,也就是可以改變整型數的取值範圍。在64bit編譯器環境下,int占用4個位元組(32bit),取值範圍是-231~231-1;short占用2個位元組(16bit),取值範圍是-215~215-1;long占用8個位元組(64bit),取值範圍是-263~263-1
2> 總結一下:在64位編譯器環境下,short占2個位元組(16位),int占4個位元組(32位),long占8個位元組(64位)。是以,如果使用的整數不是很大的話,可以使用short代替int,這樣的話,更節省記憶體開銷。
3> 世界上的編譯器林林總總,不同編譯器環境下,int、short、long的取值範圍和占用的長度又是不一樣的。比如在16bit編譯器環境下,long隻占用4個位元組。不過幸運的是,ANSI \ ISO制定了以下規則:
l short跟int至少為16位(2位元組)
l long至少為32位(4位元組)
l short的長度不能大于int,int的長度不能大于long
l char一定為為8位(1位元組),畢竟char是我們程式設計能用的最小資料類型
4> 可以連續使用2個long,也就是long long。一般來說,long long的範圍是不小于long的,比如在32bit編譯器環境下,long long占用8個位元組,long占用4個位元組。不過在64bit編譯器環境下,long long跟long是一樣的,都占用8個位元組。
5> 還有一點要明确的是:short int等價于short,long int等價于long,long long int等價于long long
2. signed和unsigned
1> 首先要明确的:signed int等價于signed,unsigned int等價于unsigned
2> signed和unsigned的差別就是它們的最高位是否要當做符号位,并不會像short和long那樣改變資料的長度,即所占的位元組數。
l signed:表示有符号,也就是說最高位要當做符号位,是以包括正數、負數和0。其實int的最高位本來就是符号位,已經包括了正負數和0了,是以signed和int是一樣的,signed等價于signed int,也等價于int。signed的取值範圍是-231 ~ 231 - 1
l unsigned:表示無符号,也就是說最高位并不當做符号位,所 以不包括負數。在64bit編譯器環境下面,int占用4個位元組(32bit),是以unsigned的取值範圍是:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111,也就是0 ~ 232 - 1
四、 位運算
1. & 按位與
1> 功能
隻有對應的兩個二進位均為1時,結果位才為1,否則為0。
2> 舉例: 比如9&5,其實就是1001&101=1,是以9&5=1
3> 規律
l 二進制中,與1相&就保持原位,與0相&就為0
2. | 按位或
1> 功能
隻要對應的二個二進位有一個為1時,結果位就為1,否則為0。
2> 舉例: 比如9|5,其實就是1001|101=1101,是以9|5=13
3. ^ 按位異或
1> 功能
當對應的二進位相異(不相同)時,結果為1,否則為0。
2> 舉例: 比如9^5,其實就是1001^101=1100,是以9^5=12
3> 規律
l 相同整數相^的結果是0。比如5^5=0
l 多個整數相^的結果跟順序無關。比如5^6^7=5^7^6
l 是以得出結論:a^b^a = b
4. ~ 取反
對整數a的各二進位進行取反,符号位也取反(0變1,1變0)
5. << 左移
l 把整數a的各二進位全部左移n位,高位丢棄,低位補0。左移n位其實就是乘以2的n次方
l 由于左移是丢棄最高位,0補最低位,是以符号位也會被丢棄,左移出來的結果值可能會改變正負性
6. >> 右移
l 把整數a的各二進位全部右移n位,保持符号位不變。右移n位其實就是除以2的n次方
l 為正數時, 符号位為0,最高位補0
l 為負數時,符号位為1,最高位是補0或是補1 取決于編譯系統的規定
五、 char類型
1. 存儲細節
ASCII單位元組表(雙位元組GBK\GB2312\GB18030\Unicode)
2. 常見錯誤
char c = A;
char c = "A";
char c = 'ABCD';
char c = '男';
3. 當做整型使用
在-128~127範圍内,可以當做整數來用
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