C語言內存分析

 

C語言內存分析

1、進制

概念：進制是一種計數方式，是數值的表現形式

4種主要的進制：

①. 十進制：0~9 

②. 二進制：0和1

③. 八進制：0~7

④. 十六進制：0~9+a b c d e f

C語言在默認的狀況下爲十進制。

Int num=1010;//十進制

Int num=0b1100;//二進制，以0b或者是0B開頭

Int num=014;//八進制，以0開頭

Int num=0x4;//十六進制，以0x開頭

佔位符：

%d和%i    ：一十進制整數的形式輸出一個值

%o ：以不帶符號的八進制輸出

%x ：以不帶符號的十六進制輸出

%u ：以不帶符號的十進制輸出

%c : 輸出字符

%p : 輸出地址

%f : 輸出小數

%s : 輸出字符串

N位二進制的取值範圍：

2位···0~3   0~2的2次方-1

3位···0~7   0~2的3次方-1

N位···   0~2的n次方-1

判斷如下數據是否正確：

0x7h4 0986 .089 0b325 10e8.7 96f -.003 

 

類型的取值：

在64位編譯器下，int類型 佔4個字節 共4x8=32bit char類型 佔1個字節 共1x8=8bit ，在內存中以字節爲單位進行存儲。

 

2、內存分析

注意：內存尋址，由大到小。

Int a=1;

Int b=2;

 

3、類型說明符

Short== Short int %d 2

Long ==long int %ld 8

Long long ==Long long int  %lld 8

Signed ==Signed int==int %d 4（有符號）

Unsigned ==Unsigned int %u 4（無符號）

Signed和unsigned的區別在於最高位要不要拿來做爲符號位，顯而後者的取值範圍更大。這兩個說明符可和long等說明符組合使用，但不會改變字節數。Unsigned表明int類型的最高位，沒必要用來做爲符號位。

 

4、位運算

 （一）按位與 &

功能：只有對應的兩個二進制位均爲1時，結果才爲1，不然爲0。

示例：9&5 的結果爲1

1001

0101

——

0001

說明：若是位與上1則保留原值，與上0則爲0。

應用：查詢0101 0111 0000的倒數第六位是0仍是1，則能夠與上數值以判斷，得出的結果是什麼，那麼它的原值就是什麼。

0101 0111 0000

0000 0010 0000

0000 0010 0000

（二）按位或 |

功能：只要對應的兩個二進制位有一個爲1則結果爲1，不然爲0。

舉例：9|5的結果爲13

1001

0101

——

1101

（三）按位異或 ^

功能：當對應的兩個二進制位不相等時，結果爲1，不然爲0。

舉例：9^5的結果爲：12

1001

0101

——

1100

規律：

①. 相同整數異或的結果爲0，如5^5=0

②. 順序能夠交換。如9^5^9=9^9^5=0^5=5

③. 任何數值跟0進行異或，結果仍是原來的數值。9^0=9

④. a^b^a==b

 

（四）按位取反 ~

舉例：~9的結果爲-10

0000 0000  0000  0000 0000  0000  0000  1001

1111 1111 1111  1111  1111  1111 1111 0110

 

（五）左移 <<

如a<<n

把整數a的二進制位所有左移n位，高位丟棄，低位補零。左移n位的結果實際上是乘以2的n次方，因爲符號位會被丟棄，因此結果可能會改變正負性。

舉例：9<<1的結果爲18

0000 1001

0010 0010

應用：若是某個數須要乘以2的n次方，那麼使用位運算效率更高。

 

（六）右移 >>

如a>>n

把整數a的二進制位所有右移n位，低位丟棄，符號位不變，通常狀況下高位用符號位補齊。右移的結果其實是除以2的n次方。

 

（七）練習

（1）使用位運算交換兩個變量的值

#include<stdio.h>

int main()

{

int a=10;

int b=11;

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);

a=a^b;

b=a^b;

a=a^b;

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);

return 0;

}

（2）使用位&運算符判斷變量的奇偶性

 

#include<stdio.h>

int main()

{

printf("請輸入須要判斷的整數:\n");

int n;

scanf("%d",&n);

/*

if(n%2==0)

printf("這個數是偶數\n");

else

printf("這個數是奇數\n");

*/

if((n&1)==1)

printf("這個數是奇數\n");

else if((n&1)==0)

printf("這個數是偶數\n");

return 0;

}

 

（3）編寫一個函數，輸出整數的二進制格式

#include<stdio.h>

void putbinary(int number);

int main()

{

printf("這個程序的做用是把你輸入的整數以二進制的格式輸出\n");

printf("請輸入一個整數：\n");

int n;

scanf("%d",&n);

putbinary(n);

return 0;

}

 

void putbinary(int number)

{

//int count=sizeof(number)*8-1;

int count=(sizeof(number)<<3)-1;//注意這裏須要註明優先級

printf("%d\n",count);

 

while(count>=0)

{

int value=(number>>count)&1;

printf("%d",value);

//每四個數字，打印一個空格

if(count%4==0)

printf(" ");

count--;

}

 

}

 

5、char類型

（一）基礎

Char c=‘A’;

字符在內存中也是也二進制的格式存儲的。

Int num=6;//在內存中以00···0110存儲

Char num=‘6’;//對應的ascii碼值是54=32+16+4+2，在內存中爲11 0110

二者之間有着本質的區別，一個是具體的整數值，一個是字符，以ASCII格式存儲。

（二）使用注意

單引號只能括住單字節的字符，ASCII中的全部字符都是單字節的。

Char c=’男’；//錯誤，由於一個漢字佔據3個字節的存儲空間

Char c=」A」;//錯誤，這是字符串，爲‘A’+‘\0’。

Char c=65;//正確，另外一種形式而已

Char類型佔據一個字節，因此它的取值範圍爲-128~127。

幫助：輸出一個\，使用\\,輸出一個單引號使用\’，輸出一個雙引號，使用\"。

練習：編寫一個函數，將小寫字母轉換爲大寫。

#include<stdio.h>

 

char upper(char c)

{

if(c>='a'&&c<='z')

return c-('a'-'A');

else

return c;

}

int main()

{

char a=upper('b');

printf("%c\n",a);

return 0;

}