char字符类型在内存的存储

char字符类型在内存的存储

char的两种类型

unsigned char 无符号整型

singned char 有符号整型

举一个例子来解释这两种类型有什么区别：

#include 
int main()
{
    char a = -1;
    signed char b = -1;
    unsigned char c = -1;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
    return 0;
}

打印结果为：

a=-1
b=-1
c=255

由此我们可以得出结论：

在VS编译器环境下char与signed char是相同的

unsigned char与char的打印方式不同

char在内存中的存放，截断

之前我们提到，整型数字在内存中存储时需要将二进制的原码转换为对应的补码

例如-1对应的二进制原码，反码，补码为

原码：10000000 00000000 00000000 00000001
反码：11111111 11111111 11111111 11111110
补码：11111111 11111111 11111111 11111111

因为char类型在内存中占用1个字节，存放4个字节的整型数字会发生截断

把数字-1放入char类型中，-1的高位3个字节的内容会被截断，只存放最后一个字节的内容

char a = -1;
signed char b = -1;
unsigned char c = -1;

这三条语句，表示a,b,c在内存中都存放着 11111111

整型提升

当%d打印时，不够4个字节的数据会进行整型提升

由于char 与signed char为有符号类型

在进行整型提升时，把在内存中存储的11111111中的最高位当做符号位进行整型提升

11111111 11111111 11111111 11111111

打印时将补码转换为原码

10000000 00000000 00000000 00000001

打印结果都为-1

但是unsigned char为无符号字符类型

整型提升时高位补0

00000000 00000000 00000000 11111111

正数的原反补码都相同，所以打印出255

经典例题

#include 
int main()
{
    char a[1000] = { 0 };
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 1000; i++)
    {
        a[i] = -1 - i;
    }
    printf("%d\n", strlen(a));
    return 0;
}

代码结果如下：

255

可能会有小伙伴有疑问

定义了大小为1000的char类型数组，并初始化每一个数组元素

为什么得到的结果是255，而不是1000呢？

这是因为char类型是有范围的，有符号的范围是-128 ~ 127，无符号的范围是0~255

char、unsigned char类型的取值范围

大小为一个字节的二进制从小到大存放在char类型中一共有下面这些情况

  char           unsigned char
   0   00000000       0
   1   00000001       1
   2   00000010       2
  ...     ...        ...
  127  01111111      127
 -128  10000000      128
 -127  10000001      129
  ...     ...        ...
  -2   11111110      254
  -1   11111111      255

unsigned char类型在整型提升时，会在高位全部补0，从上到下依次是0~255

char类型在整型提升时，将最高位视为符号位

如果是最高位是0就补0，是1就补1，从上到下依次是0~127 ，-128~-1

for循环初始化数组石-1~-128都是正常存放，当初始化到-129时，发生了变化

-129的原码反码补码分别为：

原码：10000000 00000000 00000000 10000001
反码：11111111 11111111 11111111 01111110
补码：11111111 11111111 11111111 01111111

存放在char类型的数组中只能存放最后一个字节01111111

整型提升后

00000000 00000000 00000000 01111111

所以当存到-129时，实际存入了127，依次类推

数组中存放的数据是-1~ -128，127~0一直循环

strlen计算数组长度时遇到\0就会停止，第一个\0之前一共有128+127=255个字节,所以打印结果为255。