09-C语言进制、内存分析

一、 进制

1. 什么是进制

l 是一种计数的方式,数值的表示形式

数一下方块的个数

汉字:十一   十进制:11  二进制:1011  八进制:13

l 多种进制:十进制、二进制、八进制、十六进制。也就是说,同一个整数,我们至少有4种表示方式

l 软件开发,肯定要了解这个

2. 二进制

1> 特点:只有0和1,逢2进1

2> 书写格式:0b或者0b开头

3> 使用场合:二进制指令\二进制文件,变量在内存中就是二进制存储

4> 二进制和十进制的互相转换

5> n为二进制位所能表示的数据范围(不考虑负数):0~2的n次方-1

3. 八进制

1> 特点:0~7,逢八进一

2> 书写格式:0开头

3> 八进制和二进制的互相转换

4. 十六进制

1> 特点:0~F,逢十六进一

2> 书写格式:0x或者0X开头

3> 十六进制和二进制的互相转换

5. 总结

1> Mac中计算器的使用

2> printf以不同进制形式进行输出

6. 习题

1> 判断下列数字是否合理

00011   0x0011  0x7H4  10.98  0986  .089  -109

+178    0b325  0b0010   0xFFdc  96f  96.0f   96.0F

-.003    15.4e6  10e8.7  7.6e-6

2> 分别写出它们的十进制、八进制、十六进制

0b0011 1101      0b0111 1011

3> 写出它们的二进制

67   056  0x004f

二、 变量的内存分析

研究变量在内存中的具体存储情况

1. 字节和地址

为了更好地理解变量在内存中的存储细节,先来认识一下内存中的“字节”和“地址”。

1> 内存以“字节为单位”

2> 不同类型占用的字节是不一样的

2. 变量的存储

1> 所占用字节数跟类型有关,也跟编译器环境有关

2> 变量实例

int b = 10;

int a = 134;

l 内存由大到小寻址

l 只存储二进制形式

l 每个变量都有地址:第一个字节的地址就是变量的地址

3> 查看内存地址的两种方式:%x和%p

4> 查看整数的二进制形式

// 输出整数的二进制形式

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. 负数在内存中的存储

1> 一个字节的取值范围

2> 负数的表示形式

3> 原码、反码、补码

4. 取值范围

5. 习题

写出下列变量在内存中的存储情况

int a = 134;

int b = 0;

int c = -10;

三、 类型说明符

1. short和long

l 100l和100ll和100的区别

l long和long long的输出

l 不同类型所占用的存储空间

1> short和long可以提供不同长度的整型数,也就是可以改变整型数的取值范围。在64bit编译器环境下,int占用4个字节(32bit),取值范围是-231~231-1;short占用2个字节(16bit),取值范围是-215~215-1;long占用8个字节(64bit),取值范围是-263~263-1

2> 总结一下:在64位编译器环境下,short占2个字节(16位),int占4个字节(32位),long占8个字节(64位)。因此,如果使用的整数不是很大的话,可以使用short代替int,这样的话,更节省内存开销。

3> 世界上的编译器林林总总,不同编译器环境下,int、short、long的取值范围和占用的长度又是不一样的。比如在16bit编译器环境下,long只占用4个字节。不过幸运的是,ANSI \ ISO制定了以下规则:

l short跟int至少为16位(2字节)

l long至少为32位(4字节)

l short的长度不能大于int,int的长度不能大于long

l char一定为为8位(1字节),毕竟char是我们编程能用的最小数据类型

4> 可以连续使用2个long,也就是long long。一般来说,long long的范围是不小于long的,比如在32bit编译器环境下,long long占用8个字节,long占用4个字节。不过在64bit编译器环境下,long long跟long是一样的,都占用8个字节。

5> 还有一点要明确的是:short int等价于short,long int等价于long,long long int等价于long long

2. signed和unsigned

1> 首先要明确的:signed int等价于signed,unsigned int等价于unsigned

2> signed和unsigned的区别就是它们的最高位是否要当做符号位,并不会像short和long那样改变数据的长度,即所占的字节数。

l signed:表示有符号,也就是说最高位要当做符号位,所以包括正数、负数和0。其实int的最高位本来就是符号位,已经包括了正负数和0了,因此signed和int是一样的,signed等价于signed int,也等价于int。signed的取值范围是-231 ~ 231 - 1

l unsigned:表示无符号,也就是说最高位并不当做符号位,所 以不包括负数。在64bit编译器环境下面,int占用4个字节(32bit),因此unsigned的取值范围是:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111,也就是0 ~ 232 - 1

四、 位运算

1. & 按位与

1> 功能

只有对应的两个二进位均为1时,结果位才为1,否则为0。

2> 举例: 比如9&5,其实就是1001&101=1,因此9&5=1

3> 规律

l 二进制中,与1相&就保持原位,与0相&就为0

2. | 按位或

1> 功能

只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1,否则为0。

2> 举例: 比如9|5,其实就是1001|101=1101,因此9|5=13

3. ^ 按位异或

1> 功能

当对应的二进位相异(不相同)时,结果为1,否则为0。

2> 举例: 比如9^5,其实就是1001^101=1100,因此9^5=12

3> 规律

l 相同整数相^的结果是0。比如5^5=0

l 多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6

l 因此得出结论:a^b^a = b

4. ~ 取反

对整数a的各二进位进行取反,符号位也取反(0变1,1变0)

5. << 左移

l 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

l 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

6. >> 右移

l 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

l 为正数时, 符号位为0,最高位补0

l 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

7. 习题

1> 在不用引入其他变量的情况下,使用位异或^运算符实现两个变量值的互换

2> 使用位与&运算符变量的奇偶性

3> 编写一个函数,用来输出整数在内存中的二进制形式

五、 char类型

1. 存储细节

ASCII单字节表(双字节GBK\GB2312\GB18030\Unicode)

2. 常见错误

char c = A;

char c = "A";

char c = ‘ABCD‘;

char c = ‘男‘;

3. 当做整型使用

在-128~127范围内,可以当做整数来用

4. %c和%d\%i的使用

printf(“%d”, ‘A’);

printf(“%c”, 68);

5. 转义字符

转义字符

意义

ASCII码值

\n

将当前位置移到下一行开头(回车换行)

10

\t

跳到下一个TAB位置

9

\\

代表一个反斜线字符

92

\‘

代表一个单引号字符

39

\"

代表一个双引号字符

34

\0

空字符

0

6. 习题

1. 编写一个函数,将小写字母转为大写

2. 说出程序的输出结果

int main()

{

int i = 67 + ‘4‘;

char c = ‘c‘ - 10;

printf("%d - %c\n", i, i);

printf("%d - %c\n", c, c);

return 0;

}

时间: 2024-08-26 09:47:35

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C 语言中的内存分析

C 语言中的内存分析 一.进制 我们需要了解的4中进制:二进制.八进制.十进制.十六进制 #include <stdio.h> int main() { //默认情况下是十进制 intnumber = 12; //二进制 intnumber2=0b1100; //八进制 intnumber3 = 014; //十六进制 intnumber = 0xc; return0; } Printf以不同进制形式输出的类型: %d 通常以十进制输出一个整数 %o通常以八进制输出一个整数 %x通常以十六进制

C语言进制基本概念

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

C语言进制

一  原码.反码.补码 计算机存储的数为补码 数分为有符号(正.负)和无符号(全是正) 原码 正数:数转换为2进制,最高位如果是0,则是整数 负数:数转换为2进制,最高位如果是1,则是负数 反码 正数:整数的反码还是它的原码 负数:除符号位不变,其它各位,逐位取反 补码 正数:整数的补码还是它的原码 负数:反码+1 2)为什么要使用补码? 补码主要是用于设计计算机的减法 3)已知负数的原码求补码 1)反码:除符号位之外,取反 2)补码:反码+1 4)已知补码求原码: 补码取反加1为原码 二:位运

【C语言疯狂讲义】(七)C语言进制转换

1.计算机中的进制 2进制:逢二进1      0  1 8进制:逢八进1      0  1   2  3  4  5  6  7 10进制:逢十进1  默认的进制  0 - 9 16进制:逢十六进1   0 - 9  A B C D E F      (内存的地址格式) 2.进制的转换问题 三个要素: 数位(0-7). 基数(每一位能取值的个数). 位权(数码*基数^数位).    101 = 1*2^0+0*2^1+1*2^2 数码(每一位设置) 转换:有得时候转换为人能识别的数制,要操作

C语言---进制

1. 何为进制 进位机制,逢几进一.数值某一位置上的数在运算时是逢几进一. 生活中的进制:十进制.十二进制(12个月是1年).六十进制(60秒是1分钟) 计算机编程中的进制:二进制.八进制.十六进制.十进制 2. 进制的作用 利用有限的数字表示所有数值. 以十进制为例:使用0~9的数字表示所有数值. 例如: (1)数值9:使用数字9表示 (2)数值10:使用数字1和0表示 3.进制的规则 (1)n进制使用 0~n-1之间的数字表示所有数值 1)二进制 0 1 2)八进制 0 1 2 3 4 5

c语言:进制和位运算

一.进制 十进制转n进制: 连除倒取余. 以 10 为例,不同进制的表示方法: 十进制: 10; 二进制: 0b1010; 八进制: 010; 十六进制: 0x10; int a = 100; printf("%o",a); /* 如何输出进制数: %d ------ 十进制 %o  ------ 八进制 %0x ----- 十六进制 */ /* 位运算符:按位与 &, 按位或 |, 按位非 ~, 按位异或 ^, 左移 <<, 右移 >> 按位与 &am

c语言进制转化

#include <stdio.h> // 进制转化 int main(void) { int i1 = 12; int i2 = 88; int i3 = 0x32C; printf("八进制输出i1 = %o\n", i1); // 14 printf("十六进制输出i2 = %x\n", i2); // 58 printf("十六进制输出i3 = %x\n", i3); // 32c printf("十进制输出i3 =

【HDU 1887】Weird Numbers(负进制转换)

传送门:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1887 题意:有两种操作,from-r n代表把一个-r进制下的数字n转换成10进制,to-r n代表把一个10进制下的数字n转化成-r进制. 分析:两种操作中from操作很容易实现,和转换成正进制一样,没什么好说的,而to操作我们首先可以像正常转化一样进行短除法,举个例子: 把15转化为-3进制.短除法并且倒序之后结果为1,-2,0.而我们的进制中是不能出现-2的,所以我们可以这样考虑,-2这位代表的