C语言基础 (4) 原码反码补码与数据类型

1.回顾

使用gcc编译代码

gcc hello.c -o hello

windows下编译代码

C语言编译步骤:

预处理(头文件展开，干掉注释) gcc -E hello.c -o hello.i

编译 (生成汇编代码) gcc -S hello.i -o hello.s

汇编 (生成目标代码) gcc -C hello.s -o hello.o

链接 gcc hello.o -o hello_elf

2.1常量和变量

数据结构——研究数据怎么存

算法——研究数据怎么运算

数据怎么存呢？

内存有空间有大小，为了更好的存做了分类，就是数据类型 int,char…等等

数据类型的作用:告诉编译器定义这么一个类型的变量需要分类多大的空间

3.变量补充

extern关键字: 声明一个变量，声明变量没有建立存储空间(暂时了解，后面再学习)

extern int d

d = 11 //因为d没有定义 没有定义就没有空间 没有空间就不能赋值

4 常用和变量定义代码

// 1 #开头的语句是预处理语句，无需分号结束

// 2 定义一个宏定义的标识符MAX，它代表100，MAX它是常量

#define MAX 100

int main(int argc,char *argv[])

{

MAX =1  // 报错

}

const是一个关键字 作用是修饰一个变量为只读

5 二进制 八进制 十六进制

6 十进制转二进制

结论：数据是以补码形式存储在计算机中的。

十进制与二进制的转换

十进制转换二进制

二进制转换十进制

07 二进制 八进制 十六进制相互转换

二进制和八进制相互转换（八进制1位对于二进制3位）

三位二进制转换一位八进制

010 111 101 010 101 010 010 101

2       7    5     2      5     2     2     5 （根据8421转换:这个已经是八进制了）

二进制和十六进制相互转换（十六进制的1位对应二进制4位）

0101 1110 1010 1010 1001 0101

5      e(14)    a       a      9      5

八进制和十六进制相互转换(先转换成二进制 再转)

C语言如何表示相应进制数

printf(‘%d\n’,a)

printf(‘%o\n’,a)

printf(‘%x\n’,a)

c语言不能直接书写二进制数

10 计算机为什么使用补码存储数据

1) 存储1字节(8位)大小的数字(char)

原码(用户角度):原始的二进制

用户的数字分为正负数，符号位的存储‘

2) 最高位为符号位: 0代表为正数，1代表为负数

3) 1000 00001 左边是高位 右边是低位

1, +1: 0000 0001

-1: 1000 0001

+0: 0000 0000

-0: 1000 0000

原码存储导致两个问题:

1、0有2种存储方式

2、正数和负数相加 结果不正确(计算机只会加 不会减)

以原码来算:

1-1 = 1+ -1

1:0000 0001

-1:1000 0001

1000 0010 = -2

# 如果用原码来表示 1-1 = -2!!!

反码(为了算补码)

1、正数的原码和反码一样，负数反码是在原码基础上，符号位不变，其他位取反

1，+1: 0000 0001

-1：1111 1110

+0：0111 1111

-0：1111 1111

反码解决了刚才相加1+-1为-2的问题

反码存储导致1个问题0有两种存储方式 +0和-0

计算机存储数字以补码方式存储(为了解决负数的存储)

补码:

1、正数的原码、反码、补码都一样

2、负数是反码+1

1、+1: 0000 0001

-1: 1111 111

+0: 0000 0000

-0: 10000 0000(最高位丢弃) = 0000 0000

10进制数，站在用户的角度，原码

二进制、八进制、十六进制， 站在计算机角度，补码

12 补码验证

//二进制、八进制、十六进制，变量赋值其实是站在计算机角度，补码

char a = 0x81   <- 这里是补码

补码:1000 0001

反码:1000 0000

原码:1111 1110

原码求补码:

*如果是负数的话:

1.符号位不变，其他位取反

2.在1的基础上+1

补码求原码

*如果是负数的话:

1.符号位不变，其他位取反

2.在1的基础上加1

*如果是正数的话，就是原码

14 有符号和无符号的区别

1) 有符号 最高位是符号位 如果是1代表为负数 如果为0 代表为正数

printf(‘%d\n’,0x…)

printf(‘%u\n’,0x…)

%u指无符号数 最高位是数的一部分 不可能为负数

15 char范围计算

char 1个字节

有符号的范围

正数:

0000 0000 ~ 0111 1111

0           127

负数:

1000 0000 ~ 1111 111

-0 ~ -127

-0 当做 -128使用

-128:

原码 1 1000 0000 ( 注: 1000 000 是128的二进制数 , 前面加一个1 作为符号位 这就是-128 )

反码 1 0111 1111

补码 1 1000 0000

// 发现原码和补码是一样的，很特殊 于是计算机就将-0作为-128进行处理

无符号范围:

0000 0000 ~ 1111 1111

0~ 255

char:

有符号: -128~127

无符号:0~255

赋值或者运算 记得不要越界

char ch = 127+2

解析:越界了结果为-127

18 sizeof

计算一个数字类型大小，单位是字节

// 数据类型的作用:告诉编译器 定义此类型变量需要多大空间

19 整型变量输入输出

int a

printf(‘请输入 a:”)

//阻塞，等待用户输入内容，按回车结束

scanf(‘%d’,&a)

printf(“a= %d\n”,a)

// short 占2字节

short int b

printf(‘请输入b:’)

scanf(‘%hd’,&b)

printf(“b=%hd\n’,b)

long int

20 整型的使用总结

21 字符的基本使用

// 1 内存中没有字符 只有数字

// 2 一个数字对应一个字符 这种规则就是ascii

// 3 使用字符或数字给字符变量赋值是等价的

// 4 字符类型本质上就是一个字节大小的整形

man ascii 查看这个手册

// 字符:’一个字符’

char ch = ‘a’

printf(‘ch1 = %c , ch = %d\n’,ch,ch)  // a 97

ch = 97 // 以ascii赋值，和 ch = ‘a’是等价的

printf(“ch2 = %c \n”,ch) // a

// 小写字母比大写字母大32

char a = “A”

char b = ‘a’

printf(“A=%d,a=%d\n”,a,b)

// 小写转大写 小写字母减32

printf(“小写转大写:%c\n”,’a’-32);

// 大写转小写 大写字母+32

printf(“大写转小写:%c\n”,’A’+32)

char tmp

printf(“请输入字符:”)

scanf(“%c”,&tmp)

printf(“tmp = %c\n”,tmp)

22 转义字符

// 字符 原则上’’ 内部只有一个字符 转义字符除外

char a = ‘abc’ //不合理 会出现警告

// 转义字符，由反斜杠\组成的多个字符

char ch = ‘\n’ //换行符

printf(‘fff%c’,ch)

ch = ‘\r’ // 回到句首

printf(“fff%cefg\n”,ch)

ch = ‘\b’ // 退格

printf(“12%c3456\n”,ch)

打印到句首然后覆盖

23 浮点型的使用

24 类型限定符

为什么会有防止编译器优化这个东西?

如上图，比如是控制跑马灯亮的一个功能，1，2，3，4对应四个灯，需要一个一个亮，如果被优化了就会直接切到4.