C语言内存分析

一、进制

概念:进制是一种计数方式,是数值的表现形式

4种主要的进制:

①. 十进制:0~9

②. 二进制:0和1

③. 八进制:0~7

④. 十六进制:0~9+a b c d e f

C语言在默认的情况下为十进制。

int num=1010; // 十进制

int num=0b1100; // 二进制,以0b或者是0B开头

int num=014; // 八进制,以0开头

int num=0x4; // 十六进制,以0x开头

占位符:

%d和%i :十进制整数的形式输出一个值

%o :以不带符号的八进制输出

%x :以不带符号的十六进制输出

%u :以不带符号的十进制输出

%c : 输出字符

%p : 输出地址

%f : 输出小数

%s : 输出字符串

N位二进制的取值范围:

2位···0~3   0~2的2次方-1

3位···0~7   0~2的3次方-1

N位···   0~2的n次方-1

判断以下数据是否正确:

0x7h4 0986 .089 0b325 10e8.7 96f -.003

类型的取值:

在64位编译器下,int类型 占4个字节 共4x8=32bit char类型 占1个字节 共1x8=8bit ,在内存中以字节为单位进行存储。

二、内存分析

注意:内存寻址,由大到小。

int a = 1;

int b = 2;

三、类型说明符

short == short int %d 2

long == long int %ld 8

long long == long long int  %lld 8

signed == signed int==int %d 4(有符号)

unsigned == unsigned int %u 4(无符号)

signed和unsigned的区别在于最高位要不要拿来作为符号位,显然后者的取值范围更大。这两个说明符可和long等说明符组合使用,但不会改变字节数。unsigned代表int类型的最高位,不必用来作为符号位。

四、位运算

(一)按位与 &

功能:只有对应的两个二进制位均为1时,结果才为1,否则为0。

示例:9&5 的结果为1

1001

0101

——

0001

说明:如果位与上1则保留原值,与上0则为0。

应用:查询0101 0111 0000的倒数第六位是0还是1,则可以与上数值以判断,得出的结果是什么,那么它的原值就是什么。

0101 0111 0000

0000 0010 0000

0000 0010 0000

(二)按位或 |

功能:只要对应的两个二进制位有一个为1则结果为1,否则为0。

举例:9|5的结果为13

1001

0101

——

1101

(三)按位异或 ^

功能:当对应的两个二进制位不相等时,结果为1,否则为0。

举例:9^5的结果为:12

1001

0101

——

1100

规律:

①. 相同整数异或的结果为0,如5^5=0

②. 顺序可以交换。如9^5^9=9^9^5=0^5=5

③. 任何数值跟0进行异或,结果还是原来的数值。9^0=9

④. a^b^a==b

(四)按位取反 ~

举例:~9的结果为-10

0000 0000  0000  0000 0000  0000  0000  1001

1111 1111 1111  1111  1111  1111 1111 0110

(五)左移 <<

如a<<n

把整数a的二进制位全部左移n位,高位丢弃,低位补零。左移n位的结果其实是乘以2的n次方,由于符号位会被丢弃,所以结果可能会改变正负性。

举例:9<<1的结果为18

0000 1001

0010 0010

应用:如果某个数需要乘以2的n次方,那么使用位运算效率更高。

(六)右移 >>

如a>>n

把整数a的二进制位全部右移n位,低位丢弃,符号位不变,一般情况下高位用符号位补齐。右移的结果实际上是除以2的n次方。

(七)练习

(1)使用位运算交换两个变量的值

#include<stdio.h>

int main()
{

int a = 10;

int b = 11;

printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

a = a ^ b;

b = a ^ b;

a = a ^ b;

printf("a = %d,b = %d\n", a, b);

return 0;

}

(2)使用位&运算符判断变量的奇偶性

#include<stdio.h>

int main()

{

   printf("请输入需要判断的整数:\n");

    int n;

    scanf("%d",&n);

/*

   if(n%2==0)

   printf("这个数是偶数\n");

   else

   printf("这个数是奇数\n");

*/

    if((n&1)==1)

     printf("这个数是奇数\n");

    else if((n&1)==0)

    printf("这个数是偶数\n");

    return 0;

}

(3)编写一个函数,输出整数的二进制格式

#include<stdio.h>

void putbinary(int number);

int main()
{

   printf("这个程序的作用是把你输入的整数以二进制的格式输出\n");

   printf("请输入一个整数:\n");

   int n;

   scanf("%d", &n);

   putbinary(n);

   return 0;

}

void put binary (int number)
{

     // int count=sizeof(number)*8-1;

      int count = (sizeof (number) << 3 ) - 1; // 注意这里需要注明优先级

     printf("%d\n", count);

    while( count >= 0)
    {

        int value = (number >> count) & 1;

        printf("%d", value);

        //每四个数字,打印一个空格
        if( count % 4 == 0)

         printf(" ");

         count--;

    }

}

五、char类型

(一)基础

char c = ‘A‘;

字符在内存中也是也二进制的格式存储的。

int num = 6; // 在内存中以00···0110存储

char num= ‘6‘; // 对应的ascii码值是54=32+16+4+2,在内存中为11 0110

两者之间有着本质的区别,一个是具体的整数值,一个是字符,以ASCII格式存储。

(二)使用注意

单引号只能括住单字节的字符,ASCII中的所有字符都是单字节的。

char c = ‘男‘;// 错误,因为一个汉字占据3个字节的存储空间

char c = "A"; // 错误,这是字符串,为‘A‘+‘\0‘。

char c = 65; // 正确,另一种形式而已

char类型占据一个字节,所以它的取值范围为-128~127。

帮助:输出一个\,使用\\,输出一个单引号使用\‘,输出一个双引号,使用\"。

练习:编写一个函数,将小写字母转换为大写。

#include<stdio.h>

char upper(char c)
{

  if(c>=‘a‘&&c<=‘z‘)

  return c-(‘a‘-‘A‘);

  else

  return c;

}

int main()
{

  char a = upper(‘b‘);

  printf("%c\n",a);

  return 0;

}
时间: 2024-10-12 14:24:43

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