【C语言】6.进制,位运算,补码反码,数组等

  • 进制

    • 二进制以0b0B起来,如0b001。(数字0不是字母O)

    • 八进制以0开头,如067。

    • 十六进制以0x0X开头,如0x48B。

    • 打印二个数的八进制和十六进制:

      int a = 13;
      printf("10->8: %o\n", a);
      printf("10->16: %x\n", a);
      
    • 概念三个二进制数、八进制数、十六进制,打印其对应的10 进制

      int a = 0b00000000000000000000000000001101;
      printf("2->10: %d\n", a);
      
      a = 015;
      printf("8->10: %d\n", a);
      
      a = 0xd;
      printf("16->10: %d\n", a);
      
      输出结果:
      2->10: 13
      8->10: 13
      16->10: 13
      
    • 进制转换

  • 原码,反码,补码

    • 正数的原码,反码,补码都一致。三码合一

    • 负数的率先位为符号位,反码是原码取反,补码是反码加一。

    • 正数和负数在总结机的内存中都以补码的款型存在。

    • 对此负数, 补码表示方法也是脑子不大概直观察出其数值的。
      平日也需求转换来原码在总计其数值。

    • 缘何要引入反码和补码?

      • 当今我们精通了微机可以有两种编码形式表示1个数.

        对此正数因为两种编码格局的结果都如出一辙, 所以不必要过多解释。

        而是对于负数, 可知原码, 反码和补码是一点一滴两样的.
        既然原码才是被人脑直接识别并用以统计表示方法, 为什么还会有反码和补码呢?

        首先, 因为人脑可以明白第③人是标志位,
        在测算的时候大家会基于符号位,
        选用对真值区域的加减。但是对于电脑,
        加减乘数已经是最基础的演算, 要设计的 尽量简单.
        统计机识别”符号位”明显会让电脑的基础电路设计变得十二分复杂!
        于是芸芸众生想出了 将符号位也到场运算的方法. 大家领悟,
        依照运算法则减去一个正数等于加上3个负数, 即: 1-1 = 1 +
        (-1) = 0 , 所以机器可以唯有加法而从未减法,
        那样总结机运算的设计就更简约了.

      • 例:

        计量十进制的表明式: 1-1=0

        1 – 1 = 1 + (-1) = [00000001]原 + [10000001]原 =
        [10000010]原 = -2

        借使用原码表示, 让符号位也涉足计算, 显明对于减法来说,
        结果是不正确的.那也等于为啥统计机内部不行使原码表示三个数.

        为了消除原码做减法的难点, 出现了反码:

           1 - 1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原           
         = [0000 0001]反 + [1111 1110]反
         = [1111 1111]反
         = [1000 0000]原 (1111 1111,符号位不变,其他为逐位取反)
         = -0
        

        察觉用反码计算减法, 结果的真值部分是不错的.
        而唯一的难题莫过于就应运而生在”0″这几个奇异的数值 上.
        就算人们驾驭上+0和-0是一律的, 然则0带符号是尚未其余意义的.
        而且会有[0000 0000]原和 [1000 0000]原多少个编码表示0。

        于是补码的产出, 化解了0的号子以及两个编码的题材:

           1-1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原
         = [0000 0001]补 + [1111 1111]补
         = [0000 0000]补
         = [0000 0000]原
        
        • 这样0用[0000 0000]代表,
          而在此从前出现难题的-0则不设有了.而且可以用[1000
          0000]表示-128: (-1) + (-127) = [1000 0001]原 +
          [1111 1111]原 = [1111 1111]补 + [1000 0001]补 =
          [1000 0000]补
        • -1-127的结果应当是-128, 在用补码运算的结果中, [1000
          0000]补 就是-128. 不过注意因为实在
          上是利用以前的-0的补码来代表-128,
          所以-128并没有原码和反码表示.(对-128的补码表示[1000
          0000]补算出来的原码是[0000 0000]原, 那是不科学的)
  • 位运算符

    • & 按位与

      • 规律:二进制中,与1相&就保险原位,与0相&就为0。

      • 采纳场景:

        1. 按位与运算平常用来对少数位清0或保留某个位。例如把a的上位都清0,保留低6位,那么就a&255。

        2. 判断奇偶: 将变量a与1做位与运算,若结果是1,则
          a是奇数;若结果是0,则 a是偶数。

        3. 其余数和1进行&操作,得到这几个数的最低位。

          1001

          &0001

          =0001

        4. 想把某1人置0。

          11111111

          &11111011

          =11111011

    • | 按位或

    • ^ 按位异或

      • 规律:

        1. 一律整数相的结果是0。比如55=0。
        2. 七个整数相的结果跟顺序无关。比如567=576。因此得出结论:\_\_ab^a
          = b__。
      • 拔取位运算完结互换七个数的值:

        a = a^b;
        b = b^a;
        a = a^b;
        
    • ~ 取反

  • 左移运算符和右移运算符

    • 把整数a的各二进位一体左移n位,高位甩掉,低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方。出于左移是放任最高位,0补最没有,所以符号位也会被抛弃,左移出来的结果值恐怕会变动正负性。

    • 把整数a的各二进位一体右移n位,保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方。为正数时,
      符号位为0,最高位补0。为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1,取决于编译系统的确定。

    • 例:

      • 写1个函数把二个10进制数依据二进制格式输出

      • 分析:

        13 —–> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101

        0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 13

        0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1

        历次取 两个数的最终2个二进制位

        其他1个数和1进展&(按位与)拿到其余壹个数的二进制的末尾

        一位

      • 实现:

            int len = sizeof(int)*8;
            int temp;
            for (int i=0; i<len; i++) {
                temp = num; //每次都在原数的基础上进行移位运算
                temp = temp>>(31-i); //每次移动的位数
                int t = temp&1; //取出最后一位
                if(i!=0&&i%4==0)printf(" "); printf("%d",t);
            }
        
  • 变量的贮存

    • C语言,1个变量所占有的存储空间,不仅跟变量类型有关,而且还跟编译器环境有涉及。同一种档次的变量,在不一致编译器环境下所占据的积存空间又是不相同的。

    • 其他变量在内存中都以以二进制的款式储存。3个负数的二进制方式,其实就是对它的正数的二进制格局举办取反后再+1。

    • 变量的首地址,是变量所占存储空间字节地址最小的十分地方。(因为变量的字节的地址在内存中是由大到小的,以0b00000000
      00000000 00000000
      00001010为例,00001010属于低字节,位于那些变量所占伍个字节的最下面的要命字节,相当于地点最小的字节。类似Excel中的三个表格,低字节位于最上面(地址最小))。

  • 品类表明符

    • 在六十一位编译器环境下:
      >

      short占2个字节(16位)

      int占4个字节(32位)

      long占8个字节(64位)

      就此,尽管使用的平头不是很大的话,可以运用short代替int,那样的话,更节省里存开支。

    • ANSI \ ISO制定了以下规则:
      >

      ​ short跟int至少为16位(2字节)

      ​ long至少为32位(4字节)

      ​ short的长短不只怕超越int,int的长度无法压倒long

      ​ char一定为为七人(1字节),终归char是大家编程能用的微乎其微数据类型

      • 叁十六人编译器:long long 占 8个字节, long 占 4个字节
      • 六十四人编译器:long long 和 long 都以 8个字节
      • long long int == long long
      • long int == long
      • short int == short

  • char型数据存储原理

    • char a=‘a’ ——>
      取出’a’的ASCII码值,97,然后转换2进制,存储在1个字节中。
    • 个体知道,ASCII表就是为字符设计的,因为字符在内存中蕴藏时首先取出这一个字符的ASCII码值,然后转换来二进制之后存储。而且3个字符占三个字节,所以共八个人,取值范围是-27~27-1,所以ASCII表也是0~127。
  • 数组

    • 起初化数组

      • int ages[3] = {4, 6, 9};
      • int nums[10] = {1,2}; // 其他的自动开首化为0
      • int nums[] = {1,2,3,5,6}; //
        依照大括号中的成分个数分明数组元素的个数
      • int nums[5] = {[4] = 3,[1] = 2}; //
        指定元素个数,同时给指定成分进行初始化
      • int nums[3]; nums[0] = 1; nums[1] = 2; nums[2] = 3;
        // 先定义,后开首化
      • 概念可是未初步化,数组中有值,可是是垃圾值。
      • 对于数组来说,一旦有成分被初阶 化,其余因素都被赋值0。
    • 统计数组中成分的个数

      • int count = sizeof(数组) / sizeof(数组[0]) // 数组的长度 =
        数组占用的总字节数 / 数组成分占用的字节数

    • 数组注意事项

      • 在概念数组的时候[]里头只好写整型常量可能是回去整型常量的表明式。

        int ages[‘A’] = {19, 22, 33};

        printf(“ages[0] = %d\n”, ages[0]);

        int ages[5 + 5] = {19, 22, 33};

        printf(“ages[0] = %d\n”, ages[0]);

        int ages[‘A’ + 5] = {19, 22, 33};

        printf(“ages[0] = %d\n”, ages[0])

      • 荒谬写法

        • 从未点名成分个数(int nums[] = {1,2,3,5,6};
          那样是可以的,可是倘使先申明,并没有先导化,则是不对的)

          int a[]; // 错误

        • []中不可以放变量

          int number = 10;

          int ages[number]; // 不报错, 不过没有发轫化,
          里面是随机值

    > int number = 10;
    > 
    > int ages[number] = {19, 22, 33} // 直接报错

  - > int ages10[5];
    > 
    > ages10 = {19, 22, 33};    // 错误。只能在定义数组的时候进行一次性(全部赋值)的初始化

  - 访问数组越界。