進(jìn)制基本概念

• 什么是進(jìn)制?

  • 進(jìn)制是一種計(jì)數(shù)的方式,數(shù)值的表示形式

• 常見的進(jìn)制

  • 十進(jìn)制遥昧、二進(jìn)制覆醇、八進(jìn)制、十六進(jìn)制

• 進(jìn)制書寫的格式和規(guī)律

  • 十進(jìn)制 0炭臭、1永脓、2、3鞋仍、4憨奸、5、6凿试、7排宰、8、9 逢十進(jìn)一
  • 二進(jìn)制 0那婉、1 逢二進(jìn)一
    • 書寫形式:需要以0b或者0B開頭,例如: 0b101
  • 八進(jìn)制 0板甘、1、2详炬、3盐类、4寞奸、5、6在跳、7 逢八進(jìn)一
    • 書寫形式:在前面加個(gè)0,例如: 061
  • 十六進(jìn)制 0枪萄、1、2猫妙、3瓷翻、4、5割坠、6齐帚、7、8彼哼、9对妄、A、B敢朱、C剪菱、D、E拴签、F 逢十六進(jìn)一
  • 書寫形式:在前面加個(gè)0x或者0X,例如: 0x45

• 練習(xí)

  • 1.用不同進(jìn)制表示如下有多少個(gè)方格
  • 2.判斷下列數(shù)字是否合理

  00011  0x001  0x7h4  10.98  0986  .089-109
  +178  0b325  0b0010  0xffdc 96f 96.0f 96.oF  -.003
  

進(jìn)制轉(zhuǎn)換

• 10 進(jìn)制轉(zhuǎn) 2 進(jìn)制
  • 除2取余, 余數(shù)倒序; 得到的序列就是二進(jìn)制表示形式
  • 例如: 將十進(jìn)制(97) 10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

• 2 進(jìn)制轉(zhuǎn) 10 進(jìn)制
  • 每一位二進(jìn)制進(jìn)制位的值 * 2的當(dāng)前索引次冪; 再將所有位求出的值相加
  • 例如: 將二進(jìn)制01100100轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

  01100100
  索引從右至左, 從零開始
  第0位: 0 * 2^0 = 0;
  第1位: 0 * 2^1 = 0;
  第2位: 1 * 2^2 = 4;
  第3位: 0 * 2^3 = 0;
  第4位: 0 * 2^4 = 0;
  第5位: 1 * 2^5 = 32;
  第6位: 1 * 2^6 = 64;
  第7位: 0 * 2^7 = 0;
  最終結(jié)果為: 0 + 0 + 4 + 0 + 0 + 32 + 64 + 0 = 100
  

• 2 進(jìn)制轉(zhuǎn) 8 進(jìn)制
  • 三個(gè)二進(jìn)制位代表一個(gè)八進(jìn)制位, 因?yàn)?個(gè)二進(jìn)制位的最大值是7孝常，而八進(jìn)制是逢8進(jìn)1
  • 例如: 將二進(jìn)制01100100轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)

  從右至左每3位劃分為8進(jìn)制的1位, 不夠前面補(bǔ)0
  001 100 100
  第0位: 100 等于十進(jìn)制 4
  第1位: 100 等于十進(jìn)制 4
  第2位: 001 等于十進(jìn)制 1
  最終結(jié)果: 144就是轉(zhuǎn)換為8進(jìn)制的值
  

• 2 進(jìn)制轉(zhuǎn) 16 進(jìn)制
  • 四個(gè)二進(jìn)制位代表一個(gè)十六進(jìn)制位，因?yàn)?個(gè)二進(jìn)制位的最大值是15篓吁，而十六進(jìn)制是逢16進(jìn)1
  • 例如: 將二進(jìn)制01100100轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

  從右至左每4位劃分為16進(jìn)制的1位, 不夠前面補(bǔ)0
  0110 0100
  第0位: 0100 等于十進(jìn)制 4
  第1位: 0110 等于十進(jìn)制 6
  最終結(jié)果: 64就是轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的值
  

• 其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制
  • 系數(shù) * 基數(shù) ^ 索引 之和

      十進(jìn)制           -->          十進(jìn)制
     12345   =  10000 + 2000 + 300 + 40 + 5
             =  (1 * 10 ^ 4)  + (2 * 10 ^ 3) + (3 * 10 ^ 2) + (4 * 10 ^ 1) + (5 * 10 ^ 0)
             =  (1 * 10000) + (2 + 1000) + (3 * 100) + (4 * 10) + (5 * 1)
             =  10000 + 2000 + 300 + 40 + 5
             =  12345
     
     規(guī)律:
     其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的結(jié)果 = 系數(shù) * 基數(shù) ^ 索引 之和
     
     系數(shù): 每一位的值就是一個(gè)系數(shù) 
     基數(shù): 從x進(jìn)制轉(zhuǎn)換到十進(jìn)制, 那么x就是基數(shù)
     索引: 從最低位以0開始, 遞增的數(shù)
  

     二進(jìn)制        -->      十進(jìn)制
     543210
     101101 = (1 * 2 ^ 5) + (0 * 2 ^ 4) + (1 * 2 ^ 3) + (1 * 2 ^ 2) + (0 * 2 ^ 1) + (1 * 2 ^ 0)
            = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1
            = 45
     
     八進(jìn)制        -->     十進(jìn)制
     016  =   (0 * 8 ^ 2) + (1 * 8 ^ 1) + (6 * 8 ^ 0)
          =    0  + 8 + 6
          =    14
     
     十六進(jìn)制      -->      十進(jìn)制
     0x11f =  (1 * 16 ^ 2) + (1 * 16 ^ 1) + (15 * 16 ^ 0)
           =   256  + 16 + 15
           =   287
  

• 十進(jìn)制快速轉(zhuǎn)換為其它進(jìn)制
  • 十進(jìn)制除以基數(shù)取余, 倒敘讀取

     十進(jìn)制        -->     二進(jìn)制
     100          -->    1100100
     100 / 2   = 50     0
     50  / 2   = 25     0
     25  / 2   = 12     1
     12  / 2   = 6      0
     6   / 2   = 3      0
     3   / 2   = 1      1
     1   / 2   = 0      1
     
     
     十進(jìn)制        -->     八進(jìn)制
     100          -->     144
     100 / 8    = 12    4
     12  / 8    = 1     4
     1   / 8    = 0     1
     
     十進(jìn)制        -->     十六進(jìn)制
     100          --> 64
     100 / 16   =  6    4
     6   / 16   =  0    6
  

十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)

• 整數(shù)部分,直接轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制即可
• 小數(shù)部分,使用"乘2取整茫因，順序排列"
  • 用2乘十進(jìn)制小數(shù),可以得到積,將積的整數(shù)部分取出,再用2乘余下的小數(shù)部分,直到積中的小數(shù)部分為零蚪拦，或者達(dá)到所要求的精度為止
  • 然后把取出的整數(shù)部分按順序排列起來, 即是小數(shù)部分二進(jìn)制
• 最后將整數(shù)部分的二進(jìn)制和小數(shù)部分的二進(jìn)制合并起來, 即是一個(gè)二進(jìn)制小數(shù)
• 例如: 將12.125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

// 整數(shù)部分(除2取余)
  12
/  2
------
   6    // 余0
/  2
------
   3    // 余0
/  2
------
   1   // 余1
/  2
------
  0   // 余1
//12 --> 1100
  
// 小數(shù)部分(乘2取整數(shù)積)
  0.125
*     2
  ------
   0.25  //0
   0.25
*     2
  ------
    0.5  //0
    0.5
*     2
  ------
    1.0  //1
    0.0
// 0.125 --> 0.001

// 12.8125 --> 1100.001

二進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制小數(shù)

• 整數(shù)部分按照二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制即可
• 小數(shù)部分從最高位開始乘以2的負(fù)n次方, n從1開始
• 例如: 將 1100.001轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

// 整數(shù)部分(乘以2的n次方, n從0開始)
0 * 2^0 = 0
0 * 2^1 = 0
1 * 2^2 = 4
1 * 2^3 = 8
 // 1100 == 8 + 4 + 0 + 0 == 12

// 小數(shù)部分(乘以2的負(fù)n次方, n從0開始)
0 * (1/2) = 0
0 * (1/4) = 0
1 * (1/8) = 0.125
// .100 == 0 + 0 + 0.125 == 0.125

// 1100.001  --> 12.125

• 練習(xí):
  • 將0.8125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制
  • 將0.1101轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

  0.8125
*      2
--------
   1.625  // 1
   0.625
*      2
--------
    1.25 // 1
    0.25
*      2
--------
     0.5 // 0
*      2
--------
    1.0 // 1
    0.0

// 0. 8125  --> 0.1101

1*(1/2) = 0.5
1*(1/4)=0.25
0*(1/8)=0
1*(1/16)=0.0625

//0.1101 --> 0.5 + 0.25 + 0 + 0.0625 == 0.8125

原碼反碼補(bǔ)碼

• 計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1, 所以計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是以0和1的形式存儲(chǔ)的
• 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部是以補(bǔ)碼的形式儲(chǔ)存的, 所有數(shù)據(jù)的運(yùn)算都是以補(bǔ)碼進(jìn)行的
• 正數(shù)的原碼杖剪、反碼和補(bǔ)碼
  • 正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼都是它的二進(jìn)制
  • 例如: 12的原碼驰贷、反碼和補(bǔ)碼分別為
    • 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100
    • 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100
    • 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100
• 負(fù)數(shù)的原碼盛嘿、反碼和補(bǔ)碼
  • 二進(jìn)制的最高位我們稱之為符號(hào)位, 最高位是0代表是一個(gè)正數(shù), 最高位是1代表是一個(gè)負(fù)數(shù)
  • 一個(gè)負(fù)數(shù)的原碼, 是將該負(fù)數(shù)的二進(jìn)制最高位變?yōu)?
  • 一個(gè)負(fù)數(shù)的反碼, 是將該數(shù)的原碼除了符號(hào)位以外的其它位取反
  • 一個(gè)負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼, 就是它的反碼 + 1
  • 例如: -12的原碼、反碼和補(bǔ)碼分別為

    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 // 12二進(jìn)制
    1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 // -12原碼
    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011  // -12反碼
    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 // -12補(bǔ)碼
  

• 負(fù)數(shù)的原碼括袒、反碼和補(bǔ)碼逆向轉(zhuǎn)換
  • 反碼 = 補(bǔ)碼-1
  • 原碼= 反碼最高位不變, 其它位取反

    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 // -12補(bǔ)碼
    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011  // -12反碼
    1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 // -12原碼
  

• 為什么要引入反碼和補(bǔ)碼
  • 在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,大家必須明白一個(gè)東西, 就是計(jì)算機(jī)只能做加法運(yùn)算, 不能做減法和乘除法, 所以的減法和乘除法內(nèi)部都是用加法來實(shí)現(xiàn)的
    • 例如: 1 - 1, 內(nèi)部其實(shí)就是 1 + (-1);
    • 例如: 3 * 3, 內(nèi)部其實(shí)就是 3 + 3 + 3;
    • 例如: 9 / 3, 內(nèi)部其實(shí)就是 9 + (-3) + (-3) + (-3);
  • 首先我們先來觀察一下,如果只有原碼會(huì)存儲(chǔ)什么問題
    • 很明顯, 通過我們的觀察, 如果只有原碼, 1-1的結(jié)果不對(duì)

      // 1 + 1
       0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 // 1原碼
      +0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 // 1原碼
       ---------------------------------------
       0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010  == 2
    
       // 1 - 1; 1 + (-1);
       0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 // 1原碼
      +1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 // -1原碼
       ---------------------------------------
       1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 == -2
    

• • 正是因?yàn)閷?duì)于減法來說,如果使用原碼結(jié)果是不正確的, 所以才引入了反碼
    • 通過反碼計(jì)算減法的結(jié)果, 得到的也是一個(gè)反碼;
    • 將計(jì)算的結(jié)果符號(hào)位不變其余位取反,就得到了計(jì)算結(jié)果的原碼
    • 通過對(duì)原碼的轉(zhuǎn)換, 很明顯我們計(jì)算的結(jié)果是-0, 符合我們的預(yù)期

    // 1 - 1; 1 + (-1);
    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 // 1反碼
    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110   // -1反碼
    ---------------------------------------
    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 // 計(jì)算結(jié)果反碼
    1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 // 計(jì)算結(jié)果原碼 == -0
  

• • 雖然反碼能夠滿足我們的需求, 但是對(duì)于0來說, 前面的負(fù)號(hào)沒有任何意義, 所以才引入了補(bǔ)碼
    • 由于int只能存儲(chǔ)4個(gè)字節(jié), 也就是32位數(shù)據(jù), 而計(jì)算的結(jié)果又33位, 所以最高位溢出了,符號(hào)位變成了0, 所以最終得到的結(jié)果是0

    // 1 - 1; 1 + (-1);
    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 // 1補(bǔ)碼
    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111   // -1補(bǔ)碼
    ---------------------------------------
   10000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 // 計(jì)算結(jié)果補(bǔ)碼
    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 //  == 0
  

位運(yùn)算符

• 程序中的所有數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中都是以二進(jìn)制的形式儲(chǔ)存的次兆。
• 位運(yùn)算就是直接對(duì)整數(shù)在內(nèi)存中的二進(jìn)制位進(jìn)行操作
• C語言提供了6個(gè)位操作運(yùn)算符, 這些運(yùn)算符只能用于整型操作數(shù)

• 按位與:
  • 只有對(duì)應(yīng)的兩個(gè)二進(jìn)位均為1時(shí)，結(jié)果位才為1锹锰，否則為0
  • 規(guī)律: 二進(jìn)制中芥炭，與1相&就保持原位，與0相&就為0

9&5 = 1

 1001
&0101
------
 0001

• 按位或:
  • 只要對(duì)應(yīng)的二個(gè)二進(jìn)位有一個(gè)為1時(shí)恃慧，結(jié)果位就為1园蝠，否則為0

9|5 = 13

 1001
|0101
------
 1101

• 按位異或
  • 當(dāng)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相異（不相同）時(shí)，結(jié)果為1痢士，否則為0
  • 規(guī)律:
    • 相同整數(shù)相^{的結(jié)果是0彪薛。比如5}5=0
    • 多個(gè)整數(shù)相^的結(jié)果跟順序無關(guān)。例如: 5⁶7=5⁷6
    • 同一個(gè)數(shù)異或另外一個(gè)數(shù)兩次, 結(jié)果還是那個(gè)數(shù)。例如: 5⁷7 = 5

9^5 = 12

 1001
^0101
------
 1100

• 按位取反
  • 各二進(jìn)位進(jìn)行取反（0變1善延，1變0）

~9 =-10
0000 0000 0000 0000 0000 1001 // 取反前
1111 1111 1111 1111 1111 0110 // 取反后

// 根據(jù)負(fù)數(shù)補(bǔ)碼得出結(jié)果
1111 1111 1111 1111 1111 0110 // 補(bǔ)碼
1111 1111 1111 1111 1111 0101 // 反碼
1000 0000 0000 0000 0000 1010 // 源碼 == -10

• 位運(yùn)算應(yīng)用場(chǎng)景:
  • 判斷奇偶(按位或)

     偶數(shù): 的二進(jìn)制是以0結(jié)尾
     8   -> 1000
     10  -> 1010
     
     奇數(shù): 的二進(jìn)制是以1結(jié)尾
     9   -> 1001
     11  -> 1011
  
     任何數(shù)和1進(jìn)行&操作,得到這個(gè)數(shù)的最低位
     1000
    &0001
     -----
     0000  // 結(jié)果為0, 代表是偶數(shù)
  
     1011
    &0001
     -----
     0001 // 結(jié)果為1, 代表是奇數(shù)
  

  • 權(quán)限系統(tǒng)

    enum Unix {
      S_IRUSR = 256,// 100000000 用戶可讀
      S_IWUSR = 128,//  10000000 用戶可寫
      S_IXUSR = 64,//    1000000 用戶可執(zhí)行
      S_IRGRP = 32,//     100000 組可讀
      S_IWGRP = 16,//      10000 組可寫
      S_IXGRP = 8,//        1000 組可執(zhí)行
      S_IROTH = 4,//         100 其它可讀
      S_IWOTH = 2,//          10 其它可寫
      S_IXOTH = 1 //           1 其它可執(zhí)行
     };
  // 假設(shè)設(shè)置用戶權(quán)限為可讀可寫
  printf("%d\n", S_IRUSR | S_IWUSR); // 384 // 110000000
  

  • 交換兩個(gè)數(shù)的值(按位異或)

   a = a^b;
   b = b^a;
   a = a^b;
  

• 按位左移
  • 把整數(shù)a的各二進(jìn)位全部左移n位少态，高位丟棄，低位補(bǔ)0
    • 由于左移是丟棄最高位易遣，0補(bǔ)最低位彼妻，所以符號(hào)位也會(huì)被丟棄，左移出來的結(jié)果值可能會(huì)改變正負(fù)性
  • 規(guī)律: 左移n位其實(shí)就是乘以2的n次方

2<<1; //相當(dāng)于 2 *= 2 // 4
  0010
<<0100

2<<2; //相當(dāng)于 2 *= 2^2; // 8
  0010
<<1000

• 按位右移
  • 把整數(shù)a的各二進(jìn)位全部右移n位训挡，保持符號(hào)位不變
    • 為正數(shù)時(shí)澳骤， 符號(hào)位為0，最高位補(bǔ)0
    • 為負(fù)數(shù)時(shí)澜薄，符號(hào)位為1为肮，最高位是補(bǔ)0或是補(bǔ)1(取決于編譯系統(tǒng)的規(guī)定)
  • 規(guī)律: 快速計(jì)算一個(gè)數(shù)除以2的n次方

2>>1; //相當(dāng)于 2 /= 2 // 1
  0010
>>0001
4>>2; //相當(dāng)于 4 /= 2^2 // 1
  0100
>>0001

• 練習(xí):
  • 寫一個(gè)函數(shù)把一個(gè)10進(jìn)制數(shù)按照二進(jìn)制格式輸出

#include <stdio.h>
void printBinary(int num);
int main(int argc, const char * argv[]) {
    printBinary(13);
}
void printBinary(int num){
    int len = sizeof(int)*8;
    int temp;
    for (int i=0; i<len; i++) {
        temp = num; //每次都在原數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行移位運(yùn)算
        temp = temp>>(31-i); //每次移動(dòng)的位數(shù)
        int t = temp&1; //取出最后一位
        if(i!=0&&i%4==0)printf(" "); printf("%d",t);
    }
}

變量?jī)?nèi)存分析

• 內(nèi)存模型
  • 內(nèi)存模型是線性的(有序的)
  • 對(duì)于 32 機(jī)而言，最大的內(nèi)存地址是2^32次方bit(4294967296)(4GB)
  • 對(duì)于 64 機(jī)而言肤京，最大的內(nèi)存地址是2^64次方bit(18446744073709552000)(171億GB)

• CPU 讀寫內(nèi)存
  • CPU 在運(yùn)作時(shí)要明確三件事
    • 存儲(chǔ)單元的地址（地址信息）
    • 器件的選擇颊艳，讀 or 寫 （控制信息）
    • 讀寫的數(shù)據(jù) （數(shù)據(jù)信息）
• 如何明確這三件事情
  • 通過地址總線找到存儲(chǔ)單元的地址
  • 通過控制總線發(fā)送內(nèi)存讀寫指令
  • 通過數(shù)據(jù)總線傳輸需要讀寫的數(shù)據(jù)

• 地址總線: 地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間(尋址能力)
  • 例如: 地址總線的寬度是1位, 那么表示可以訪問 0 和 1的內(nèi)存
  • 例如: 地址總線的位數(shù)是2位, 那么表示可以訪問 00、01忘分、10棋枕、11的內(nèi)存
• 數(shù)據(jù)總線: 數(shù)據(jù)總線的位數(shù)決定CPU單次通信能交換的信息數(shù)量
  • 例如: 數(shù)據(jù)總線:的寬度是1位, 那么一次可以傳輸1位二進(jìn)制數(shù)據(jù)
  • 例如: 地址總線的位數(shù)是2位,那么一次可以傳輸2位二進(jìn)制數(shù)據(jù)
• 控制總線: 用來傳送各種控制信號(hào)

• 寫入流程
  • CPU 通過地址線將找到地址為 FFFFFFFB 的內(nèi)存
  • CPU 通過控制線發(fā)出內(nèi)存寫入命令，選中存儲(chǔ)器芯片妒峦，并通知它重斑，要其寫入數(shù)據(jù)。

  • CPU 通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù) 8 送入內(nèi)存 FFFFFFFB 單元中

    
    

• 讀取流程
  • CPU 通過地址線將找到地址為 FFFFFFFB 的內(nèi)存
  • CPU 通過控制線發(fā)出內(nèi)存讀取命令肯骇，選中存儲(chǔ)器芯片窥浪，并通知它，將要從中讀取數(shù)據(jù)

  • 存儲(chǔ)器將 FFFFFFFB 號(hào)單元中的數(shù)據(jù) 8 通過數(shù)據(jù)線送入 CPU寄存器中

    
    

• 變量的存儲(chǔ)原則
  • 先分配字節(jié)地址大內(nèi)存,然后分配字節(jié)地址小的內(nèi)存(內(nèi)存尋址是由大到小)
  • 變量的首地址,是變量所占存儲(chǔ)空間字節(jié)地址(最小的那個(gè)地址 )
  • 低位保存在低地址字節(jié)上,高位保存在高地址字節(jié)上

  10的二進(jìn)制: 0b00000000 00000000 00000000 00001010
             高字節(jié)←                        →低字節(jié)
  

char類型內(nèi)存存儲(chǔ)細(xì)節(jié)

• char類型基本概念
  • char是C語言中比較靈活的一種數(shù)據(jù)類型笛丙，稱為“字符型”
  • char類型變量占1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)空間漾脂，共8位
  • 除單個(gè)字符以外, C語言的的轉(zhuǎn)義字符也可以利用char類型存儲(chǔ)

• char型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原理
  • 計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1, 所以char類型存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并不是存儲(chǔ)一個(gè)字符, 而是將字符轉(zhuǎn)換為0和1之后再存儲(chǔ)
  • 正是因?yàn)榇鎯?chǔ)字符類型時(shí)需要將字符轉(zhuǎn)換為0和1, 所以為了統(tǒng)一, 老美就定義了一個(gè)叫做ASCII表的東東

  • ASCII表中定義了每一個(gè)字符對(duì)應(yīng)的整數(shù)

    
    

    char ch1 = 'a'; 
    printf("%i\n", ch1); // 97

    char ch2 = 97;
    printf("%c\n", ch2); // a

• char類型注意點(diǎn)
  • char類型占一個(gè)字節(jié), 一個(gè)中文字符占3字節(jié)(unicode表),所有char不可以存儲(chǔ)中文

  char c = '我'; // 錯(cuò)誤寫法
  

  • 除轉(zhuǎn)義字符以外, 不支持多個(gè)字符

  char ch = 'ab'; // 錯(cuò)誤寫法
  

  • char類型存儲(chǔ)字符時(shí)會(huì)先查找對(duì)應(yīng)的ASCII碼值, 存儲(chǔ)的是ASCII值, 所以字符6和數(shù)字6存儲(chǔ)的內(nèi)容不同

  char ch1 = '6'; // 存儲(chǔ)的是ASCII碼 64
  char ch2 = 6; //  存儲(chǔ)的是數(shù)字 6
  

• 練習(xí)
  • 定義一個(gè)函數(shù), 實(shí)現(xiàn)輸入一個(gè)小寫字母,要求轉(zhuǎn)換成大寫輸出

類型說明符

• 類型說明符基本概念
  • C語言提供了說明長(zhǎng)度和說明符號(hào)位的兩種類型說明符, 這兩種類型說明符一共有4個(gè)：
    • short 短整型 (說明長(zhǎng)度)
    • long 長(zhǎng)整型 (說明長(zhǎng)度)
    • signed 有符號(hào)型 (說明符號(hào)位)
    • unsigned 無符號(hào)型 (說明符號(hào)位)
• 這些說明符一般都是用來修飾int類型的，所以在使用時(shí)可以省略int
• 這些說明符都屬于C語言關(guān)鍵字

short和long

• short和long可以提供不同長(zhǎng)度的整型數(shù)胚鸯，也就是可以改變整型數(shù)的取值范圍骨稿。
  • 在64bit編譯器環(huán)境下，int占用4個(gè)字節(jié)（32bit）姜钳，取值范圍是-2^31 ~ 2^31-1坦冠；
  • short占用2個(gè)字節(jié)（16bit），取值范圍是-2^15 ~ 2^15-1哥桥；
  • long占用8個(gè)字節(jié)（64bit）辙浑，取值范圍是-2^63 ~ 2^63-1
• 總結(jié)一下：在64位編譯器環(huán)境下:
  • short占2個(gè)字節(jié)(16位)
  • int占4個(gè)字節(jié)(32位)
  • long占8個(gè)字節(jié)(64位)。
  • 因此泰讽，如果使用的整數(shù)不是很大的話例衍，可以使用short代替int昔期，這樣的話，更節(jié)省內(nèi)存開銷佛玄。
• 世界上的編譯器林林總總硼一，不同編譯器環(huán)境下，int梦抢、short般贼、long的取值范圍和占用的長(zhǎng)度又是不一樣的。比如在16bit編譯器環(huán)境下奥吩，long只占用4個(gè)字節(jié)哼蛆。不過幸運(yùn)的是，ANSI \ ISO制定了以下規(guī)則：
  • short跟int至少為16位(2字節(jié))
  • long至少為32位(4字節(jié))
  • short的長(zhǎng)度不能大于int霞赫，int的長(zhǎng)度不能大于long
  • char一定為為8位(1字節(jié))腮介，畢竟char是我們編程能用的最小數(shù)據(jù)類型
• 可以連續(xù)使用2個(gè)long，也就是long long端衰。一般來說叠洗，long long的范圍是不小于long的，比如在32bit編譯器環(huán)境下旅东，long long占用8個(gè)字節(jié)灭抑，long占用4個(gè)字節(jié)。不過在64bit編譯器環(huán)境下抵代，long long跟long是一樣的腾节，都占用8個(gè)字節(jié)。

#include <stdio.h>

int main()
{
    // char占1個(gè)字節(jié), char的取值范圍 -2^7~2^7
    char num = 129;
    printf("size = %i\n", sizeof(num)); // 1
    printf("num = %i\n", num); // -127
    // short int 占2個(gè)字節(jié), short int的取值范圍 -2^15~2^15-1
    short int num1 = 32769;// -32767
    printf("size = %i\n", sizeof(num1)); // 2
    printf("num1 = %hi\n", num1);

    // int占4個(gè)字節(jié), int的取值范圍 -2^31~2^31-1
    int num2 = 12345678901;
    printf("size = %i\n", sizeof(num2)); // 4
    printf("num2 = %i\n", num2);

    // long在32位占4個(gè)字節(jié), 在64位占8個(gè)字節(jié)
    long int num3 = 12345678901;
    printf("size = %i\n", sizeof(num3)); // 4或8
    printf("num3 = %ld\n", num3);

    // long在32位占8個(gè)字節(jié), 在64位占8個(gè)字節(jié) -2^63~2^63-1
    long long int num4 = 12345678901;
    printf("size = %i\n", sizeof(num4)); // 8
    printf("num4 = %lld\n", num4);
    
    // 由于short/long/long long一般都是用于修飾int, 所以int可以省略
    short num5 = 123;
    printf("num5 = %lld\n", num5);
    long num6 = 123;
    printf("num6 = %lld\n", num6);
    long long num7 = 123;
    printf("num7 = %lld\n", num7);
    return 0;
}

signed和unsigned

• 首先要明確的：signed int等價(jià)于signed荤牍，unsigned int等價(jià)于unsigned
• signed和unsigned的區(qū)別就是它們的最高位是否要當(dāng)做符號(hào)位案腺，并不會(huì)像short和long那樣改變數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，即所占的字節(jié)數(shù)参淫。
  • signed：表示有符號(hào)救湖，也就是說最高位要當(dāng)做符號(hào)位愧杯。但是int的最高位本來就是符號(hào)位涎才，因此signed和int是一樣的，signed等價(jià)于signed int力九，也等價(jià)于int耍铜。signed的取值范圍是-2^31 ~ 2^31 - 1
  • unsigned：表示無符號(hào)，也就是說最高位并不當(dāng)做符號(hào)位跌前，所以不包括負(fù)數(shù)棕兼。
  • 因此unsigned的取值范圍是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 2^32 - 1

#include <stdio.h>

int main()
{
    // 1.默認(rèn)情況下所有類型都是由符號(hào)的
    int num1 = 9;
    int num2 = -9;
    int num3 = 0;
    printf("num1 = %i\n", num1);
    printf("num2 = %i\n", num2);
    printf("num3 = %i\n", num3);

    // 2.signed用于明確說明, 當(dāng)前保存的數(shù)據(jù)可以是有符號(hào)的, 一般情況下很少使用
    signed int num4 = 9;
    signed int num5 = -9;
    signed int num6 = 0;
    printf("num4 = %i\n", num4);
    printf("num5 = %i\n", num5);
    printf("num6 = %i\n", num6);

    // signed也可以省略數(shù)據(jù)類型, 但是不推薦這樣編寫
    signed num7 = 9;
    printf("num7 = %i\n", num7);
   

    // 3.unsigned用于明確說明, 當(dāng)前不能保存有符號(hào)的值, 只能保存0和正數(shù)
    // 應(yīng)用場(chǎng)景: 保存銀行存款,學(xué)生分?jǐn)?shù)等不能是負(fù)數(shù)的情況
    unsigned int num8 = -9;
    unsigned int num9 = 0;
    unsigned int num10 = 9;
    // 注意: 不看怎么存只看怎么取
    printf("num8 = %u\n", num8);
    printf("num9 = %u\n", num9);
    printf("num10 = %u\n", num10);
    return 0;
}

• 注意點(diǎn):
  • 修飾符號(hào)的說明符可以和修飾長(zhǎng)度的說明符混合使用
  • 相同類型的說明符不能混合使用

    signed short int num1 = 666;
    signed unsigned int num2 = 666; // 報(bào)錯(cuò)