【C语言程序设计】--C语言（一）计算机思维导论

1. 控制台输出中文乱码问题解决：
   ref:https://blog.csdn.net/ymzhu385/article/details/121797080

基本数据类型

我们的程序离不开数据，比如我们需要保存一个数字或是字母，这时候这些东西就是作为数据进行保存，不过不同的数据他们的类型可能不同，比如1就是一个整数，0.5就是一个小数，A就是一个字符，C语言提供了多种数据类型供我们使用，我们就可以很轻松的使用这些数据了。

不同的数据类型占据的空间也会不同，这里我们需要先提一个概念，就是字、字节是什么？

我们知道，计算机底层实际上只有0和1能够表示，这时如果我们要存储一个数据，比如十进制的3，那么就需要使用2个二进制位来保存，二进制格式为11，占用两个位置，再比如我们要表示十进制的15，这时转换为二进制就是1111占用四个位置（4个bit位）来保存。一般占用8个bit位表示一个字节（B），2个字节等于1个字，所以一个字表示16个bit位，它们是计量单位。

我们常说的内存大小1G、2G等，实际上就是按照下面的进制进行计算的：

8 bit = 1 B ，1024 B = 1KB，1024 KB = 1 MB，1024 MB = 1GB，1024 GB = 1TB，1024TB = 1PB（基本上是1024一个大进位，但是有些硬盘生产厂商是按照1000来计算的，所以我们买电脑的硬盘容量可能是512G的但是实际容量可能会缩水）

在不同位数的系统下基本数据类型的大小可能会不同，因为现在主流已经是64位系统，本教程统一按照64位系统进行讲解。

原码、反码和补码

原码
上面我们说了实际上所有的数字都是使用0和1这样的二进制数来进行表示的，但是这样仅仅只能保存正数，那么负数怎么办呢？

比如现在一共有4个bit位来保存我们的数据，为了表示正负，我们可以让第一个bit位专门来保存符号，这样，我们这4个bit位能够表示的数据范围就是：

最小：1111 => - (2²⁺²1+2^0) => -7
最大：0111 => + (2²⁺²1+2^0) => +7 => 7
虽然原码表示简单，但是原码在做加减法的时候，很麻烦！以4bit位为例：

1+(-1) = 0001 + 1001 = 怎么让计算机去计算？（虽然我们知道该去怎么算，但是计算机不知道，计算机顶多知道1+1需要进位！）

我们得创造一种更好的表示方式！于是我们引入了反码：

反码
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反
经过上面的定义，我们再来进行加减法：

1+(-1) = 0001 + 1110 = 1111 => -0 （直接相加，这样就简单多了！）

思考：1111代表-0，0000代表+0，在我们实数的范围内，0有正负之分吗？

0既不是正数也不是负数，那么显然这样的表示依然不够合理！

补码
根据上面的问题，我们引入了最终的解决方案，那就是补码，定义如下：

正数的补码就是其本身 （不变！）
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)
其实现在就已经能够想通了，-0其实已经被消除了！我们再来看上面的运算：

1+(-1) = 0001 + 1111 = (1)0000 => +0 （现在无论你怎么算，也不会有-0了！）

所以现在，4bit位能够表示的范围是：-8~+7（C使用的就是补码！）

    char c1 = 127; //已经到达c的最大值了
    c1 = c1 + 1;  //我不管，我就要再加
    printf("%d", c1);     //这时会得到什么结果？

输出：-128

怎么127加上1还变成-128了呢？这是由于位数不够，导致运算结果值溢出：

127 + 1= 01111111 + 1
由于现在是二进制，满2进1，所以最后变成
10000000 = 补码形式的 -128
负数求补码：如果补码的符号位为“1”，表示是一个负数，求原码的操作可以是：符号位为1，其余各位取反，然后再整个数加1。 11111111