黑马程序员---c语言--内存分析与数组
**第一讲 进制和内存**
一、 进制
1. 什么是进制
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
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
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
#include #include 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
- 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;
内存由大到小寻址
只存储二进制形式
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”);
}
- 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
三、 类型说明符
1. short和long
100l和100ll和100的区别
long和long long的输出
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：
short跟int至少为16位(2字节)
long至少为32位(4字节)
short的长度不能大于int，int的长度不能大于long
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
- 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。
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
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
#include 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
二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0
| 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^ 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
相同整数相^的结果是0。比如5^5=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~ 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）<< 左移
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-
右移
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
#include 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
#include **第二讲 数组和字符串**
一、 数组的基本概念
1. 什么是数组
数组，从字面上看，就是一组数据的意思，没错，数组就是用来存储一组数据的
2. 数组的特点
只能存放一种类型的数据，比如int类型的数组、float类型的数组
里面存放的数据称为“元素”
二、 数组的定义
1. 定义
声明数组的类型
声明数组的元素个数（需要多少存储空间）
2. 格式
元素类型 数组名[元素个数];
比如：int ages[3];
3. 简单使用
简单初始化：int ages[5] = {19, 19, 20, 21, 25};
元素有顺序之分，每个元素都有一个唯一的下标（索引），从0开始
数组元素的访问：a[i]
4. 初始化
初始化方式
int a[3] = {10, 9, 6};
int a[3] = {10,9};
int a[] = {11, 7, 6};
int a[4] = {[1]=11,[0] = 7};
常见错误
int a[];
int[4] a;
int a[b];
a = {10, 11};
a[4] = {10,9,8,5};
5. 内存分析
数组存储空间的大小
存储空间的划分（内存的分配是从高地址到低地址进行的，但一个数组内部元素又是从低到高进行的）
#include printf("ages[%d]=%d\n", i, ages[i]);
}
return 0;
}
// 数组的基本使用
void arrayUse()
{
// 数组的定义格式： 类型 数组名[元素个数];
int ages[5] = {19, 29, 28, 27, 26};
// 19 19 28 27 26]
ages[1] = 29;
/*
ages[0] = 19;
ages[1] = 19;
ages[2] = 28;
ages[3] = 27;
ages[4] = 26;
*/
/*
遍历：按顺序查看数组的每一个元素
*/
for (int i = 0; i<5; i++)
{
printf("ages[%d]=%d\n", i, ages[i]);
}
} #include 三、 二维数组
1. 什么是二维数组
什么是二维数组？int ages[3][10]; 三个班，每个班10个人
相当于3行10列，相当于装着3个一维数组
二维数组是一个特殊的一维数组：它的元素是一维数组。例如int a[2][3]可以看作由一维数组a[0]和一维数组a[1]组成，这两个一维数组都包含了3个int类型的元素
- 初始化
int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6};
int a[3][4] = {{},{},{}};
数组元素简单访问
int a[][5] = {3,21,31,2,32,1};
注意错误：
int a[3][4];
a[3] = {};
四、 字符串
1. 什么是字符串
简单的字符串”itcast”
一个’i’是一个字符
很多个字符组合在一起就是字符串了
2. 字符串的初始化
char a[] = “123”; 和 char a [] = {‘1’,’2’,’3’};的区别，可以比较大小
“123”其实是由’1’、’2’、’3’、’\0’组成
“123”的存储分布
字符串的输出”%s”，’\0’是不会输出的
3. \0的作用
输出char a[] = {‘o’,’k’};
在char a[]前面搞个”mj”
输出”mj”
再输出a
char a[] = {‘i’,’t’,’\0’,’c’};
4. 常用字符串处理函数
strlen（注意中文）
五、 字符串数组
1.使用场合
* 一维字符数组中存放一个字符串，比如一个名字char name[20] = “mj”
* 如果要存储多个字符串，比如一个班所有学生的名字，则需要二维字符数组，char names[15][20]可以存放15个学生的姓名(假设姓名不超过20字符)
* 如果要存储两个班的学生姓名，那么可以用三维字符数组char names[2][15][20]
2.初始化
char names[2][10] = { {‘J’,’a’,’y’,’\0’}, {‘J’,’i’,’m’,’\0’} };
char names2[2][10] = { {“Jay”}, {“Jim”} };
char names3[2][10] = { “Jay”, “Jim” };
int main()
{
/*
int ages[5] = {10, 11, 90, 89, 70};
int ages2[3][5]= {
{10, 11, 90, 89, 70},
{10, 11, 90, 89, 70},
{10, 11, 90, 89, 70}
};*/
char cs[2][3];
/*
1 浅蓝色
2 深蓝色
3 黄色
4 红色
-1 没有
*/
int cubes[5][5] = {
{1, -1, -1, -1, -1},
{1, 1, -1, 2, -1},
{4, 1, 2, 2, 2},
{4, 3, 3, 3, 3},
{4, 3, 3, 3, 3}
};
/*
1 白色
2 黑色
-1 没有
*/
int wuzi[6][6] = {
{};
};
return 0;
}