进制:是一种计数的方式
常见的进制:十进制 二进制 八进制 十六进制 生活中都是十进制
二进制:逢二进1 书写方式以0b或者0B开头
八进制:逢八进1 书写形式以0开头 输出%o
十六进制:逢十六进1书写形式以0x开头 输出%x
结论:无论正数负数在内存中存储的都是补码
原码反码补码的概念
数据在计算机内部都是以补码的形式存储
数据分为有符号和无符号数据
无符号都正数,由十进制直接转换到二进制直接存储即可
正数的最高位是0,负数的最高位是1,对于正数:
原码 == 反码 == 补码
负数的首位为1,其源码后面的为也为10进制转换到的二进制数字,都是用补码的方式表示有符号数的
原码—>就是第一位表示符号,其余表示值
原码:[+1]0000 0001
原码:[-1]1000 0001
反码:正数的反码是其本身
负数的反码是在原码的基础上,符号位不变,其余各个位取反
原码:[+1]0000 0001 反码:0000 0001
原码:[-1]1000 0001 反码:1111 1110
补码:
正数的补码就是其本身
负数的补码就是在原有的基础上,符号位不变,其余各取反,最后+1(在反码的基础上+1)
原码:[+1]0000 0001 反码:0000 0001 补码:0000 0001
原码:[-1]1000 0001 反码:1111 1110 补码:1111 1111
机器可以只有加法而没有减法,根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数(1-1 == 1+( 1+ -1
)
位于运算符
位于运算是按二进制进行的运算,语言??供了6个位操作运算符。这些运算符只能用于整型操作数,即只能用于带符号或无符号的 char,short,int与long类型。
位运算符与
&按位于
- 只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0
- 口诀: 同1为1
9&5 = 1
1001
&0101
------
0001
规律
二进制中,与1相&就保持原位,与0相&就为0
应用场景
判断奇偶性:将变量a与1做位与运算，若结果是1，则 a是奇数；若结果是0，则 a是偶数
任何数和1进行&操作,得到这个数的最低位
1001
& 0001
------------
0001
位运算符或
| 按位或
只要对应得二进位有一个为1时,结果都为1,否则为0
示例
9|5 = 13 1001 |0101 ------ 1101
位运算符异或
^按位异或
当对应的进位相异( 不相同)时,结果为1,否则为0
示例
9^5 = 12
1001
^0101
------
1100
位运算符取反
各二进位进行取反(0变1,1变0)
多个整数相^的结果跟顺序无关.比如5^6^7= 5^7^6
因此得出结论:a^b^a = b;
示例
~9 =-10
9的原码:0000 0000 0000 0000 0000 1001
反码:1111 1111 1111 1111 1111 0110
知道补码求原码:也是符号位不变,其他各位取反+1
1111 1111 1111 1111 1111 0110
取反
1000 0000 0000 0000 0000 1001
+1
1000 0000 0000 0000 0000 1010 // -10
左移运算符
把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方
- 由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性
2<<1; //相当于 2 *= 2 // 4
2<<2; //相当于 2 *= 2^2; // 8
右移位运算符
把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方
-
- 为正数时， 符号位为0，最高位补0
- 为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1
- 取决于编译系统的规定
- 移出的位砍掉, 缺少的以为最高位是0就补0是1就补1(是在当前操作系统下)
- 应用场景
- 快速计算一个数除以2的n次方
- 实现
int len = sizeof(int)*8;
int temp;
for (int i=0; i<len; i++) {
temp = num; //每次都在原数的基础上进行移位运算
temp = temp>>(31-i); //每次移动的位数
int t = temp&1; //取出最后一位
if(i!=0&&i%4==0)printf(" "); printf("%d",t);
}
变量的内存 分析
先分配字节地址大内存,然后分配字节小地值(内存寻址是由比后定义的大)
变量的首地址值是变量所占存储空间字节最小的那个地址
地位保存在低地址上,高位保存在高地址上
10的二进制: 0b00000000 00000000 00000000 00001010
高字节← →低字节
字节和地址
内存中是字节为单位
一个字节只有8位,所表示的数据范围是非常有限的.因此,范围较大的数据就要占用多个字节,也就是说不同的数据占用的字节数是不一样的
- 一个变量所占用的存储空间，不仅跟变量类型有关，而且还跟编译器环境有关系。同一种类型的变量，在不同编译器环境下所占用的存储空间又是不一样的
- 变量存储单元的第一个字节的地址就是该变量的地址
- 任何变量在内存中都是以二进制的形式存储。一个负数的二进制形式，其实就是对它的正数的二进制形式进行取反后再+1。（取反的意思就是0变1、1变0）
char类型数据的原理
char a=‘a‘ ----->取出‘a‘的ASCII码值,97,然后转换2进制,存储在一个字节中
1把一个字符赋值给一个char类型变量,那么系统首先查这个字符所对应的ASCII码,然后把这个ASCII值放到变量中
1根据变量中存储的ASCII值,去查ASCII表中对应字符,然后把这个字符打印控制台上,整形和 字符型可以互相转换。
- 输入一个小写字母,要求转换成大写输出
- 分析
a ....z 对应ASCII表中的值97...122
A 65 a 97 差了32
- 实现
char toLower(char c){
char ch;
if (c>=‘a‘&&c<=‘z‘) {
ch= c-32;
}
return ch;
}
类型说明符
- C语言提供了以下4种说明符，4个都属于关键字：
- short 短型 等价于 short int
- long 长型 等价于 long int
- signed 有符号型
- unsigned 无符号型
- 这些说明符一般就是用来修饰int类型的，所以在使用时可以省略int
- 在64bit编译器环境下，int占用4个字节（32bit），取值范围是-2^31~2^31-1；
- short占用2个字节（16bit），取值范围是-2^15~2^15-1；
- long占用8个字节（64bit），取值范围是-2^63~2^63-1