黑马程序员——C语言基础 内存剖析

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（以下内容是对黑马苹果入学视频的个人知识点总结）

（一）进制

进制是一种计数的方式，数值的表示形式。有多种进制十进制、二进制、八进制、十六进制。也就是说，同一个整数，我们至少有4种表示方式。

1>二进制

①特点只有0和1，逢2进1

②以0b开头

③一般是二进制文件\指令，变量再内存中存储、

④可以与十进制相互转换

⑤数据范围为0-2的n次方-1

2>八进制

①0--7，逢8进1

②以0开头

③可以很快和二进制转换

3>十六进制

①0--F，逢16进1

②以0x或者大写的0X开头

③可以很好和二进制相互转换

以上是不同进制的输出占位符

 #include <stdio.h>

 int main()
 {
     // 默认情况下，就是十进制
     int number = ;

     // 二进制(0b或者0B开头)
     int number2 = 0B1100;

     // 八进制（0开头）
     int number3 = ;

     // 十六进制（0x或者0X开头）
     int number4 = 0xc;

     // %d以10进制整数的形式输出一个数值
     printf("%x\n", number);

     return ;
 }

（二）变量的内存分析

1>内存以字节为单位，不同的类型占用不同的字节

2>变量的存储

①不仅和类型有关，也和编译器环境有关

②内存由大到小寻址

③只存储二进制形式

④每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址

⑤查看内存地址的两种方式：%x和%p

查看整数的二进制形式

 #include <stdio.h>

 /*
  1.二进制转十进制
  0b1100 = 0 * 2的0次方 + 0 * 2的1次方 + 1 * 2的2次方+ 1 * 2的3次方
         = 0 + 0 + 4 + 8 = 12
  0b1111 = 1 + 2 + 4 + 8 = 15
  0b1010 = 10

  2.十进制转二进制
  67 = 64 + 2 + 1 = 2的6次方 + 2的1次方 + 2的0次方
     = 0b1000000 + 0b10 + 0b1
   = 0b1000011

  3.n位二进制的取值范围
  2位二进制位的取值范围：0~3  0~2的2次方-1
  3位二进制位的取值范围：0~7  0~2的3次方-1
  n位二进制位的取值范围：0~2的n次方-1

  4个字节 -> 31bit
  0    000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100
  0 ~ 2的31次方-1
  */

 int main()
 {
     void putBinary(int);

     putBinary(-);

     putBinary();

     return ;
 }

 // 输出一个整数的二进制存储形式
 void putBinary(int n)
 {
     int bits = sizeof(n) * ;
     while (bits-->) {
         printf("%d", n>>bits&);
         if (bits%==) printf(" ");
     }
     printf("\n");
 }

3>负数的存储

① 一个字节的取值范围是，负数的表示形式一般以补码存储

不同类型的取值范围

（三）类型说明符

1>short和long

①short和long可以提供不同长度的整型数，也就是可以改变整型数的取值范围。

②如果使用的整数不是很大的话，可以使用short代替int，这样的话，更节省内存开销。

③short跟int至少为16位(2字节)但是long至少为32位(4字节)，short的长度不能大于int，int的长度不能大于long，char一定为为8位(1字节)，毕竟char是我们编程能用的最小数据类型

④long可以连续用两个在32位环境下一个long占4个字节，两个占8个。64位都占8个字节

2>signed和unsigned

它们的主要区别就是最高位是否要当做符号位，并不会像short和long那样改变数据的长度，即所占的字节数。

①表示有符号，也就是说最高位要当做符号位，所以包括正数、负数和0。其实int的最高位本来就是符号位，已经包括了正负数和0了，因此signed和int是一样的，signed等价于signed int，也等价于int。signed的取值范围是-2³¹ ~ 2³¹ - 1

②表示无符号，也就是说最高位并不当做符号位，所 以不包括负数。在64bit编译器环境下面，int占用4个字节（32bit），因此unsigned的取值范围是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 2³² - 1

（四）位运算

1） & 按位与

1>功能是只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。

2> 二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0

2） | 按位或

1>只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0。

3)  ^ 按位异或

1>当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0。

2>规律：

①相同整数相^的结果是0。比如5^5=0

②多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6

③因此得出结论：a^b^a = b

4） ~ 取反

对整数a的各二进位进行取反，符号位也取反（0变1，1变0）

5）  << 左移

把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方。由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性

6）>> 右移

①把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方

②为正数时， 符号位为0，最高位补0

③为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定

#include <stdio.h>

int main()
{
    /* 按位与 &

     10101010000
     00000100000
     -------------
     00000000000

     10111011
     10101101
     ---------
     10101001

     1001
     0101
     -----
     0001
     */

    /*
     按位或 |
     1001
     0101
     -----
     1101
     */

    /*
     按位异或 ^
     1.相同数值进行异或，结果肯定是0，比如9^9
     2.交换 9^5^6 == 9^6^5
     3.任何数值跟0进行异或，结果还是原来的数值，9^0 == 9
     4.a^b^a == a^a^b == 0^b == b

     1001
     0101
     -----
     1100

     1001
     1001
     -----
     00000

     0101
     0000
     ----
     0101

     9^5^9 == 9^9^5 = 0^5 = 5

     a^b^a == b
     */
    //printf("%d\n", 9^9);

    //printf("%d\n", 9 ^ 5);

    /*
     按位取反 ~
     ~0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
      1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
     */
    //printf("%d\n", ~9);

    /*
     左移 <<

     0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
     00 0000 0000 0000 0000 0000 0000 100100

     9<<1 -> 9 * 2的1次方 == 18
     9<<2 -> 9 * 2的2次方 ==36
     9<<n -> 9 * 2的n次方
     */

    //printf("%d\n", 9<<1);

    /*
     右移 >>
     0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
     000000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 10
     111111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 10 

     8>>1 -> 8/2 == 4
     8>>2 -> 8/2的2次方 == 2
     8>>n -> 8/2的n次方
     */

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

    return ;
}