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C語言編程數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲詳解

更新時間：2021年09月17日 10:56:29 作者：Booksort

本篇文章是C語言編程篇，主要為大家介紹C語言編程中數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望可以有所幫助

變量在計算機中有三種表示方式，原碼反碼，補碼

原碼

直接將二進制按照正負數(shù)的形式翻譯成二進制就可以

反碼

將原碼的符號位不變，其他位依次按位取反就可以得到了

補碼

反碼+1就得到補碼
對于整型

int
char

類型的數(shù)據(jù)而言，數(shù)據(jù)存放內(nèi)存中其實存放的是補碼。并且，運算時也是以補碼的形式進行運算。
再來了解一下數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的儲存模式。

大端存儲：，是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的高位，保存在內(nèi)存的低地址中；
小端存儲：是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的高位,，保存在內(nèi)存的高地址中。

同時要求，數(shù)據(jù)以什么模式存如內(nèi)存中，還要以什么順序拿出。
現(xiàn)在，vs好像都是以小端模式進行存儲。
來做幾道題，去研究數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲

在原，反，補碼中。如果是有符號的第一位，就是符號位，0為正，-1為負。

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a= -1;
    signed char b=-1;
    unsigned char c=-1;
    printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
    return 0;
}

a為-1，所有整型，初始認為是int類型，32個二進制位。

a：10000000 00000000 00000000 00000001-原碼
-----11111111 11111111 11111111 11111110-反碼
-----11111111 11111111 11111111 11111111-補碼

在賦給char類型。當然，一切運算都是以補碼的形式進行。無論是類型提升，還是截斷，都是以補碼的形式，只有表示的時候才會回到原碼。

11111111 11111111 11111111 11111111-補碼
截斷-char型
11111111-a

又要求以%d打印，**就需要整型提升，而整型提升要看a這個變量本身的類型。**如果變量是無符號的就補0，有符號的如果符號位是1就補1.這個a是有符號的類型，符號位又是1是個負數(shù)，就補符號位1.

1111111 111111111 11111111 11111111-提升后的補碼
再有符號的十進制數(shù)打印，還要看補碼的符號位，如果是正數(shù)，就原反補相同。
11111111 11111111 11111111 11111110-反碼。
10000000 00000000 00000000 000000001-原碼
在打印就是-1

b和a是一樣的有符號的都是-1。
c是無符號的char但，-1

----10000000 00000000 00000000 00000001-原碼
-----11111111 11111111 11111111 11111110-反碼
-----11111111 11111111 11111111 11111111-補碼

再賦給c進行截斷。
還是

11111111-補碼

進行整型提升，就要看c，是無符號，則第1個1就是不是符號位。則補0，就行了。

00000000 00000000 00000000 11111111-補碼

再看以什么類型進行打印，有符號整型，再看符號位是0，就代表是正數(shù)，就原反補相同。直接打印255.

總結(jié)一下

1，整型數(shù)據(jù)，初始時默認int，32個比特位，先變成補碼再截斷或提升，再賦值給某個類型的變量（原碼轉(zhuǎn)反碼，符號位不變11）。

2，所有數(shù)據(jù)在內(nèi)存中都是以補碼的形式進行存儲，以及運算，包括各種整型提升與截斷。運算時都要整型提升成32位，再看是否截斷。

3，整型提升時，要看該變量的類型，如果是有符號類型，看第一個二進制位符號位，如果符號位是1，就補1，如果是0，就補0。如果變量是無符號類型，就全補0。

4，打印時，要考慮，以什么形式打印。如果是%d，有符號的十進制進行打印，要看提升后的符號位，如果是1，就代表是負數(shù)，要轉(zhuǎn)為原碼打印，如果是0，就直接打?。ㄕ龜?shù)原，反，補碼都一樣）。如果是無符號的打印，就代表其補碼代表的就是一個無符號數(shù)的補碼，則原反補相同，就是補碼直接打印。

再來多看幾道題

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a = -128;
    printf("%u\n",a);
    return 0；
}

a
10000000 00000000 00000000 10000000-原碼
111111111 111111111 111111111 011111111-反碼
111111111 111111111 111111111 10000000-補碼

補碼再進行截斷

10000000

要以無符號十進制進行打印。整型提升

111111111 111111111 111111111 10000000

因為是無符號打印，就代表，這個補碼代表的是一個無符號數(shù)。
直接就是原碼。

11111111 11111111 11111111 10000000-原碼

打印為4294967168

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a = 128;
    printf("%u\n",a);
    return 0;

和上一題一樣

a
10000000 00000000 00000000 10000000-原碼
111111111 111111111 111111111 011111111-反碼
111111111 111111111 111111111 10000000-補碼

截斷后，為-10000000
再提升，打印，就還是

111111111 111111111 111111111 10000000

直接打印。4294967168

int i=-10;
unsigned int j=20;
printf("%d",i+j);

已經(jīng)說了，所有運算都是以補碼的形式進行。

i
00000000 00000000 00000000 00001010-原碼
00000000 00000000 00000000 00001010-反碼
00000000 00000000 00000000 00001010-補碼

正數(shù)原，反，補，相同。

j
10000000 0000000 0000000 00010100-原碼
11111111 11111111 11111111 11101011-反碼
11111111 11111111 11111111 11101100-補碼

i+j
i:00000000 00000000 00000000 00001010
j:11111111 11111111 11111111 111011 00

結(jié)果

11111111 11111111 11111111 11111110-補碼

怎么打印還是要看以什么形式打印，%d有符號打印，就轉(zhuǎn)回原碼

11111111 11111111 11111111 11110110-補碼
11111111 11111111 11111111 11110101-反碼
10000000 00000000 00000000 00001010-原碼

結(jié)果就是-10.

char
-128到127

在這里插入圖片描述

再來一題

int main()
{
    char a[1000];
    int i;
    for(i=0; i<1000; i++)
   {
        a[i] = -1-i;
   }
    printf("%d",strlen(a));
    return 0;
}

在這里插入圖片描述

10000000000000000000000010000001- -129原碼
11111111111111111111111101111110-反碼
11111111111111111111111101111111-補碼
因為是放進char類型內(nèi)存，要截斷，
011111111
按照char 類型的補碼對比，就是127。

在這里插入圖片描述