数据存储细节

整型家族：char  short  int  long

计算机的整型都是用补码表示的

补码存在的意义(CPU只能进行加法，原码不能满足需要)：

数据存储大小端的概念

大端/小端：大端字节序存储模式/小端字节序存储模式

判断大小端程序设计

优化版本

还有一种巧妙的方法利用共用体的结构。详见共用体章节

整型提升

C语⾔中整型算术运算总是⾄少以缺省整型类型的精度来进行的。 为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使⽤之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升。

整型提升的意义

表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。 因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。

通⽤CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int⻓度的整型值，都必须先转换为 int或unsigned int(取决于原数据的类型有无符号)，然后才能送⼊CPU去执行运算。

整型提升的示例

//实例1

char a,b,c;

...

a = b + c;

b和c的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。 加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。

整体提升的方法

1. 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

2. ⽆符号整数提升，高位补0

举例说明

负数的整形提升

char c1 = -1; 变量c1的⼆进制位(补码)中只有8个比特位： 1111111 因为 char 为有符号的 char 所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为1 提升之后的结果是： 11111111111111111111111111111111

正数的整形提升

char c2 = 1; 变量c2的⼆进制位(补码)中只有8个比特位： 00000001 因为 char 为有符号的 char 所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为0 提升之后的结果是： 00000000000000000000000000000001

习题1

-1的补码是11111111 11111111 11111111 11111111，因为是char类型截断后的补码是11111111(保留原来补码的低8位)

整型提升按照原符号位进行提升

char默认有符号，则最高位就是他的符号位：1111 1111--->11111111 11111111 11111111 11111111(补码，提升之后的结果)---->算源码还是-1

signed char        则最高位就是他的符号位：1111 1111--->11111111 11111111 11111111 11111111(补码，提升之后的结果)---->算源码还是-1

unsigned char    最高位不是他的符号位，无符号数，高位提升时补0:1111 1111--->00000000 00000000 00000000 11111111---->最高位是0，表示正数255，正数的原反补码相同

习题2

1000 0000(符号位是1，整型提升补1)--->11111111 11111111 11111111 10000000

char整型提升(补码)的步骤：

1.看原char是无符号还是有符号

2.有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的。无符号整数提升，高位补0。

3.char类型运算后不放在char类型就不需要截断，运算后的结果直接用%d/%u打印。

打印相关注意事项：

打印有无符号整型(%d/%u)-->算出整型提升之后的补码--->看打印类型--->1.%d:有符号整型，由补码算出源码  2.%u无符号整型，补码==反码==源码

结论

一个数据像-1、1默认都是以32位(int型)存储的，如果放在char型或short型就要发生截断

char类型运算时要进行整型提升，提升后如果要放到char类型里还要截断其他位(除了低八位)，char要用%d/%u打印也要进行整型提升。

数据的递增/递减方向的数值轮回

习题3

习题4

习题5

习题6

习题7

i是无符号数，永远为正

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2^32-1(-1的补码是32个1)...........死循环

习题8