C語言第九節進制

1. 進制

1. 什麼是進制

• 是一種計數的方式，數值的表示形式

數一下方塊的個數

漢字：十一 十進制：11 二進制：1011 八進制：13

• 多種進制：十進制、二進制、八進制、十六進制。也就是說，同一個整數，咱們至少有4種表示方式
• 軟件開發，確定要了解這個

 

1. 二進制

2. 特色：只有0和1，逢2進1
3. 書寫格式：0b或者0b開頭
4. 使用場合：二進制指令\二進制文件，變量在內存中就是二進制存儲
5. 二進制和十進制的互相轉換
6. n爲二進制位所能表示的數據範圍（不考慮負數）：0~2的n次方-1

 

1. 八進制

2. 特色：0~7，逢八進一
3. 書寫格式：0開頭
4. 八進制和二進制的互相轉換

 

1. 十六進制

   1. 特色：0~F，逢十六進一
   2. 書寫格式：0x或者0X開頭
   3. 十六進制和二進制的互相轉換

 

1. 總結

2. Mac中計算器的使用
3. printf以不一樣進制形式進行輸出

 

1. 習題

1> 判斷下列數字是否合理

00011 0x0011 0x7H4 10.98 0986 .089 -109

+178 0b325 0b0010 0xFFdc 96f 96.0f 96.0F

-.003 15.4e6 10e8.7 7.6e-6

2> 分別寫出它們的十進制、八進制、十六進制

0b0011 1101 0b0111 1011

3> 寫出它們的二進制

67 056 0x004f

 

1. 變量的內存分析

研究變量在內存中的具體存儲狀況

1. 字節和地址

爲了更好地理解變量在內存中的存儲細節，先來認識一下內存中的"字節"和"地址"。

1. 內存以"字節爲單位"

1. 不一樣類型佔用的字節是不同的

 

1. 變量的存儲

2. 所佔用字節數跟類型有關，也跟編譯器環境有關

 

1. 變量實例

int b = 10;

int a = 134;

• 內存由大到小尋址
• 只存儲二進制形式
• 每一個變量都有地址：第一個字節的地址就是變量的地址

1. 查看內存地址的兩種方式：%x和%p
2. 查看整數的二進制形式

// 輸出整數的二進制形式

void putBinary(int n)

{

int bits = sizeof(n) * 8;

while (bits-->0) {

printf("%d", n>>bits&1);

if (bits%4==0) printf(" ");

}

printf("\n");

}

 

1. 負數在內存中的存儲

2. 一個字節的取值範圍
3. 負數的表示形式
4. 原碼、反碼、補碼

 

1. 取值範圍

 

1. 習題

寫出下列變量在內存中的存儲狀況

int a = 134;

int b = 0;

int c = -10;

 

1. 類型說明符

1. short和long

• 100l和100ll和100的區別
• long和long long的輸出
• 不一樣類型所佔用的存儲空間

 

可是我實際操做過程當中的字節數和上面的圖不一致

電腦配置

1> short和long能夠提供不一樣長度的整型數，也就是能夠改變整型數的取值範圍。在64bit編譯器環境下，int佔用4個字節（32bit），取值範圍是-2³¹~2³¹-1；short佔用2個字節（16bit），取值範圍是-2¹⁵~2¹⁵-1；long佔用8個字節（64bit），取值範圍是-2⁶³~2⁶³-1

2> 總結一下：在64位編譯器環境下，short佔2個字節(16位)，int佔4個字節(32位)，long佔8個字節(64位)。所以，若是使用的整數不是很大的話，可使用short代替int，這樣的話，更節省內存開銷。

3> 世界上的編譯器林林總總，不一樣編譯器環境下，int、short、long的取值範圍和佔用的長度又是不同的。好比在16bit編譯器環境下，long只佔用4個字節。不過幸運的是，ANSI \ ISO制定瞭如下規則：

• short跟int至少爲16位(2字節)
• long至少爲32位(4字節)
• short的長度不能大於int，int的長度不能大於long
• char必定爲爲8位(1字節)，畢竟char是咱們編程能用的最小數據類型

4> 能夠連續使用2個long，也就是long long。通常來講，long long的範圍是不小於long的，好比在32bit編譯器環境下，long long佔用8個字節，long佔用4個字節。不過在64bit編譯器環境下，long long跟long是同樣的，都佔用8個字節。

5> 還有一點要明確的是：short int等價於short，long int等價於long，long long int等價於long long

 

1. signed和unsigned

1> 首先要明確的：signed int等價於signed，unsigned int等價於unsigned

2> signed和unsigned的區別就是它們的最高位是否要當作符號位，並不會像short和long那樣改變數據的長度，即所佔的字節數。

• signed：表示有符號，也就是說最高位要當作符號位，因此包括正數、負數和0。其實int的最高位原本就是符號位，已經包括了正負數和0了，所以signed和int是同樣的，signed等價於signed int，也等價於int。signed的取值範圍是-2³¹ ~ 2³¹ - 1
• unsigned：表示無符號，也就是說最高位並不當作符號位，所 以不包括負數。在64bit編譯器環境下面，int佔用4個字節（32bit），所以unsigned的取值範圍是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 2³² - 1

 

1. 位運算

1. & 按位與

2. 功能

只有對應的兩個二進位均爲1時，結果位才爲1，不然爲0。

1. 舉例: 好比9&5，其實就是1001&101=1，所以9&5=1
2. 規律

• 二進制中，與1相&就保持原位，與0相&就爲0

 

1. | 按位或

2. 功能

只要對應的二個二進位有一個爲1時，結果位就爲1，不然爲0。

1. 舉例: 好比9|5，其實就是1001|101=1101，所以9|5=13

 

1. ^ 按位異或

1> 功能

當對應的二進位相異（不相同）時，結果爲1，不然爲0。

2> 舉例: 好比9^5，其實就是1001^101=1100，所以9^5=12

3> 規律

• 相同整數相^的結果是0。好比5^5=0
• 多個整數相^的結果跟順序無關。好比5^6^7=5^7^6
• 所以得出結論：a^b^a = b

 

1. ~ 取反

對整數a的各二進位進行取反，符號位也取反（0變1，1變0）

 

1. << 左移

• 把整數a的各二進位所有左移n位，高位丟棄，低位補0。左移n位其實就是乘以2的n次方
• 因爲左移是丟棄最高位，0補最低位，因此符號位也會被丟棄，左移出來的結果值可能會改變正負性

 

1. >> 右移

• 把整數a的各二進位所有右移n位，保持符號位不變。右移n位其實就是除以2的n次方
• 爲正數時， 符號位爲0，最高位補0
• 爲負數時，符號位爲1，最高位是補0或是補1 取決於編譯系統的規定

 

1. 習題

2. 在不用引入其餘變量的狀況下，使用位異或^運算符實現兩個變量值的互換
3. 使用位與&運算符變量的奇偶性
4. 編寫一個函數，用來輸出整數在內存中的二進制形式

 

1. char類型

2. 存儲細節

ASCII單字節表（雙字節GBK\GB2312\GB18030\Unicode）

1. 常見錯誤

char c = A;

char c = "A";

char c = 'ABCD';

char c = '男'; //一個漢字佔三個字節

1. 當作整型使用

在-128~127範圍內，能夠當作整數來用

1. %c和%d\%i的使用

printf("%d", 'A');

printf("%c", 68);

1. 轉義字符

轉義字符	意義	ASCII碼值
\n	將當前位置移到下一行開頭（回車換行）	10
\t	跳到下一個TAB位置	9
\\	表明一個反斜線字符	92
\'	表明一個單引號字符	39
\"	表明一個雙引號字符	34
\0	空字符	0

 

1. 習題

1. 編寫一個函數，將小寫字母轉爲大寫
2. 說出程序的輸出結果

int main()

{

int i = 67 + '4';

char c = 'c' - 10;

 

printf("%d - %c\n", i, i);

printf("%d - %c\n", c, c);

return 0;

}

 

內容來源：傳智播客