整形在内存中的存储(例题逐个解析)

发布于:2025-03-18 ⋅ 阅读:(18) ⋅ 点赞:(0)

目录

一.相关知识点

1.截断:

2.整形提升:

3.如何 截断,整型提升?

(1)负数

(2)正数

(3)无符号整型,高位补0

注意:提升后得到的是补码。要根据打印类型,判断是否有符号位;有效数字

二.例题

1.

2.

3.

4.

疑问:不应该算数转换为unsigned int 吗?

5.

6.


一.相关知识点

1.截断:

直接保留低位的二进制位

2.整形提升:

表达式中的字符(char)短整形(short)操作数在使用之前被转换为普通整型(int),这种转换称为整型提升

3.如何 截断,整型提升?

整型提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

(1)负数
char c1 = -1;

截断:-1的补码为:11111111111111111111111111111111 。 -1为int占4字节,c1是char占1字节。

         直接保留 int 所占4字节中低位的1字节的二进制位:11111111

整型提升:因为 char 为 signed char 。所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为1

                 提升后的结果为:11111111111111111111111111111111

(2)正数
char c2 = 1;

截断:1的补码为:00000000000000000000000000000001 。1为int占4字节,c1是char占1字节。

           直接保留 int 所占4字节中低位的1字节的二进制位:00000001

整型提升:因为 char 为 signed char 。所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为0

                 提升后的结果为:00000000000000000000000000000001

(3)无符号整型,高位补0

注意:提升后得到的是补码。要根据打印类型,判断是否有符号位;有效数字

二.例题

1.

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;
}

题解:

int main()
{
	char a = -1;
	//-1 是整数,32bit
	//11111111111111111111111111111111   (int)-1的补码
	//11111111 - char a 截断
	//11111111111111111111111111111111   提升(得到补码)
	
	signed char b = -1; //和a等价
	unsigned char c = -1;
	//11111111111111111111111111111111   (int)-1的补码
	//11111111 - char a 截断
	//00000000000000000000000011111111 - 提升,无符号的整型,高位补0
	// 
	//      -1    -1   255
	printf("a=%d,b=%d,c=%d", a, b, c);
	//%d是打印有符号的整数
	
	return 0;
}

2.

int main()
{
	char a = -128;
	printf("%u\n", a);
    //%u 打印无符号整型

	return 0;
}

题解:

int main()
{
	char a = -128;
	//10000000000000000000000010000000
	//11111111111111111111111101111111
	//11111111111111111111111110000000 - 128的补码
	//10000000 - a
	//11111111111111111111111110000000
	
	//%u - 第一位不是符号位
	printf("%u\n", a);//4294967168

	return 0;
}

3.

int main()
{
	char a = 128;
	printf("%u\n", a);
	return 0;
}

题解:

int main()
{
	char a = 128;
	//00000000000000000000000010000000 - 128的补码
	//10000000 - a
	//11111111111111111111111110000000
	
	printf("%u\n", a);//4294967168
	return 0;
}

4.

int main()
{
	int i = -20;
	unsigned int j = 10;

	printf("%d\n", i + j);

	return 0;
}

题解:

int main()
{
	int i = -20;
	unsigned int j = 10;
	//10000000000000000000000000010100 - -20的原码
	//11111111111111111111111111101011 - -20的反码
	
	//11111111111111111111111111101100 - -20的补码
	//00000000000000000000000000001010 -  10的补码
	//11111111111111111111111111110110 - 和的补码
	//11111111111111111111111111110101 - 和的反码
	//10000000000000000000000000001010 - 和的原码
	
	printf("%d\n", i + j);//-10

	return 0;
}
疑问:不应该算数转换为unsigned int 吗?

如果这样,根据和的反码,第一位不是符号位,结果为4294967286

但是,我们是以 %d 形式打印的,如果是以 %u 打印,确实是4294967286。

我以 %d(有符号的整数) 的形式打印,我就认为内存里存的是有符号数。

        %u                                               我就认为内存里存的是无符号数。

理论上说,i+j 结果确实是无符号数。但是你是个无符号数也悠不住我用 %d 来打印。

一个数据放在内存里,它有无符号没法确定,是用的人决定它有无符号

从哲学角度来说,一个东西是什么,取决于看待的人的视角

5.

(1)
int main()
{
	unsigned int i;
	for (i = 9; i >= 0; i--)
	{
		printf("%u\n", i);
	}

	return 0;
}

由于 i 是 unsigned int ,所以 i 不论怎么减,都不会 > 0 。

我们这样演示:

#include <windows.h>
int main()
{
	unsigned int i;
	for (i = 9; i >= 0; i--)
	{
		printf("%u\n", i);
		Sleep(1000);
	}

	return 0;
}

(2)
int main()
{
	char a[1000];
	int i;
	for (i = 0; i < 1000; i++)
	{
		a[i] = -1 - i;
	}
	printf("%d", strlen(a));

	return 0;
}

strlen 统计 ' \0 ' 之前的个数,' \0 ' 的ASCII码值为0 。所以本题是想让你判断,什么时候 a 里放第一个0

char 大多数是 signed char 其取值范围为 -128~127

所以放到 a 里的数字依次是:-1  -2  -3 ...... -127  -128  127  126  ...... 2  1  0  -1  -2  ......

到 0 之前是 128+127=255,结果就是255

(3)
unsigned char i = 0;//0~255

int main()
{
	for (i = 0; i <= 255; i++)
	{
		printf("hello world\n");
	}
	return 0;
}

i <= 255 的判断进入循环条件一直成立,循环不会停下来,一直打印 hello world

6.

int main()
{
	char a = 3;
	char b = 127;
	char c = a + b;
	printf("%d", c);

	return 0;
}

题解:

int main()
{
	//char --> signed char
	char a = 3;
	//00000000000000000000000000000011
	//截断
	//00000011 - a
	
	char b = 127;
	//00000000000000000000000001111111
	//截断 
	//01111111 - b

	char c = a + b;
	//00000011
	//01111111
	//整型提升
	//00000000000000000000000000000011
	//00000000000000000000000001111111
	//00000000000000000000000010000010 - 和的补码
	// 截断
	//10000010 - c
	printf("%d\n", c);//-126
	//%d 是打印十进制的整数
	//11111111111111111111111110000010 - 补码
	//11111111111111111111111110000001
	//10000000000000000000000001111110 - 原码
	//-126
	return 0;
}

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