1.原碼
-
一個數的原碼（原始的二進制）有如下特點：
①、最高位做為符号位，0表示正，1表示負。
②、其他數值部分就是數值本身絕對值的二進制數。
③、負數的原碼是在其絕對值的基礎上，最高位為1。
- 下面數值以1位元組的大小描述：
| 十進制數 | 原碼 |
|---|---|
| +15 | 0000 1111 |
| -15 | 1000 1111 |
| +0 | 0000 0000 |
| -0 | 1000 0000 |
- 原碼表示方法簡單易懂，與帶符号數本身轉換友善，隻要符号還原即可，但當兩個正數相減或不同符号數相加時，必須比較兩個數那個絕對值大，才能決定誰減誰，才能确定結果是正還是負，是以原碼不便于加減運算。
2.反碼
- 對于正數，反碼與原碼相同。
- 對于負數，符号位不變，其他部分取反（1變0，0變1）
| 十進制數 | 反碼 |
|---|---|
| +15 | 0000 1111 |
| -15 | 1111 0000 |
| +0 | 0000 0000 |
| -0 | 1111 1111 |
3.補碼
- 在計算機相同中，數值一律用補碼來存儲
-
補碼特點：
①、對于正數，原碼、反碼、補碼相同。
②、對于負數，其補碼為它的反碼加1.
③、補碼符号位不動，其他位求反，最後整個數加1，得到反碼。
| 十進制數 | 補碼 |
|---|---|
| +15 | 0000 11111 |
| -15 | 1111 0001 |
| +0 | 0000 0000 |
| -0 | 0000 0000 |
4.補碼的意義
（1）示例一：用8位二進制分别表示+0和-0
| 十進制數 | 原碼 |
|---|---|
| +0 | 0000 0000 |
| -0 | 1000 0000 |
| 十進制數 | 反碼 |
|---|---|
| +0 | 0000 0000 |
| -0 | 1111 1111 |
- 不管以原碼方式存儲，還是以反碼方式存儲，0也有兩種表示形式。為什麼同樣一個0有兩種不同的表示方法呢？
- 但是如果以補碼方式存儲，補碼統一了零的編碼：
| 十進制數 | 補碼 |
|---|---|
| +0 | 0000 0000 |
| -0 | 10000 0000 由于隻用8位描述，最高位1丢棄，變為0000 0000 |
（2）示例二：計算9-6的結果
- 以原碼方式相加：
| 十進制數 | 原碼 |
|---|---|
| 9 | 0000 1001 |
| -6 | 1000 0110 |
- 結果為-15，不正确
- 以補碼方式相加：
| 十進制數 | 補碼 |
|---|---|
| 9 | 0000 1001 |
| -6 | 1111 1010 |
- 最高位的1溢出，剩餘8位二進制表示的是3，正确。
-
在計算機系統中，數值一律采用補碼來存儲，主要原因是：
①、統一了零的編碼。
②、将符号位和其他位統一處理。
③、将減法運算轉變為加法運算。
④、兩個用補碼表示的數相加時，如果最高位（符号位）有進位，則進位被舍棄。
5.sizeof關鍵字
-
sizeof
-
sizeof
-
size_t
unsigned int
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
int b = sizeof(a);//sizeof得到指定值占用記憶體的大小，機關：位元組
printf("b = %d\n", b);//b=4
size_t c = sizeof(a);
printf("c = %u\n", c);//用無符号數的方式輸出c的值 c=4
return 0;
}
6.有符号數和無符号數差別
（1）有符号數
- 有符号數是最高位為符号位，0代表整數，1代表負數。
原碼、反碼、補碼相關運算操作和sizeof關鍵字 - 使用signed關鍵字定義有符号變量
#include<stdio.h>
int main()
{
signed int a = -1089474374;//定義有符号整型變量a
printf("%X\n",a);//BF0FF0BA
//B F 0 F F 0 B A
//1011 1111 0000 1111 1111 0000 1011 1010
return 0;
}
（2）無符号位
- 無符号位最高位不是符号位，而就是數的一部分，無符号數不可能是負數。
原碼、反碼、補碼相關運算操作和sizeof關鍵字 - 使用unsigned關鍵字定義無符号變量
#include<stdio.h>
int main()
{
unsigned int a = -3236958022;//定義無符号整型變量a
printf("%X\n",a);//C0F00F46
return 0;
}
- 當我們寫程式要處理一個不可能出現負值的時候，一般用無符号數，這樣可以增大數的表達最大值。
（3）有符号和無符号整型取值範圍
7.字元型：char
- 字元型變量用于存儲一個單一字元，在C語言中使用
char
每一個字元變量都會占用1個位元組
單引号（''）
- 字元變量實際上并不是把該字元本身放到變量的記憶體單元中去，而是将該字元對應的ASCII編碼放到變量的存儲單元中。char的本質就是一個1個位元組大小的整型