C语言基础——整型在计算机内存中的存储

目录

整型家族分类：

整型在内存中的存储：

1、原码、反码、补码

2、数值的存储和计算

3、大小端字节序存储

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整型家族分类：

C语言中的整型家族一般包含char，short，int，long，其中根据数据性质的不同，如温度等有正值，也有负值，而年龄、长度等只有正值一说，又可分为有符号和无符号，具体如下：

char：unsigned char / signed char          (char的符号性质由编译器决定)

short：unsigned short [int] / signed short [int]    （short = signed short）

int：unsigned int / signed int            （int = signed int）

long：unsigned long [int] / signed long [int]       （long = signed long）

有符号的数据，最高位代表符号位，0-正；1-负 ，如char类型为一个字节大小，八个比特位，一个有符号的char类型最高位是符号位，数值位有7位，所表示的范围是-128~127，而一个无符号的char类型八个比特位均是数值位，所表示的范围是0~255；short类型为2个字节大小，16个比特位，一个有符号的short类型最高位是符号位，数值位有15位，所表示的范围是-32768~32767，而一个无符号的short类型16个比特位均是数值位，所表示的范围是0~65535

整型在内存中的存储：

1、原码、反码、补码

计算机整数有三种表示形式：原码、反码和补码。对于正数，原、反、补码均相同，负数的原码、反码、补码是需要计算的，计算规则如下：

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制。

反码：在原码的基础上，符号位不变，其他位按位取反。

补码：反码加一。

2、数值的存储和计算

在计算机中，数值一律用补码表示和存储，原因在于，使用补码可以将符号位和数值位统一处理，补码与原码相互转换，其运算过程也是相同的，不需要额外的硬件电路。

#include
int main()
{
	int a=10;//整型值
/*
原码：00000000000000000000000000001010
反码：00000000000000000000000000001010
补码：00000000000000000000000000001010
*/
	int b=-10;//整型值
/*
原码：10000000000000000000000000001010
反码：11111111111111111111111111110101
补码：11111111111111111111111111110110
*/
    return 0;
}

同一个数据，打印方式不同，打印的值也不一样，如下面这个例子中：u%是打印无符号数，打印的一定是无符号数，即使不是无符号数，也认为是无符号数打印；d%是打印有符号数，打印的一定是有符号数，不是有符号数，也认为是有符号数打印。

#include
int main()
{
	unsigned int ch=-10;
    //补码：11111111111111111111111111110110
	printf("%u\n",ch);//4294967286	
    //u%是打印无符号数
	printf("%d\n",ch);//-10
    //d%是打印有符号数
	return 0;

}

3、大小端字节序存储

计算机以字节为单位，每个地址单元都对应着一个字节。C语言中，除了 8 bit 的 char 之外，还有16 bit 的 short 、 32 bit 的 long，对于位数大于 8 位的处理器，如 16 或者 32 位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题，因此就导致了大小端存储模式。

大端存储：

把一个数据的低位字节处的数据放在高地址处，把高位字节处的数据放在低地址处。

小端存储： 
把一个数据的低位字节处的数据放在低地址处，把高位字节处的数据放在高地址处。

如 int a=0x11223344；

对 0x11223344 来说，44 是最低位字节数，而 11 是最高位字节数

低地址--------------------------------高地址
                    11 22 33 44 --- 大端字节序存储

低地址---------------------------------高地址
                    44 33 22 11 --- 小端字节序存储

如下面是一个验证当前编译器是大端存储还是小端存储的代码：

#include
int main()
{
	int a=1;
    //00000000000000000000000000000001
    //0x 00 00 00 01

	char*p=(char*)&a;
    //强制类型转换，char*只能访问一个字节，看第一个字节是01还是00

	if(*p==1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
return 0;
}