C语言-整数类型

整数类型

Reg为寄存器

字长，是说这个寄存器是多少宽的，每个寄存器可以表示32bit数据，也是说CPU与RAM每一次传递的数据也是32bit

计算机内部一切都是二进制

所有的类型，只是说我们以什么方式去看待它，并不是表明，它在内部是怎么表达的。

整数的内部表达

18 -> 00010010

-18 -> ？

我们在做十进制运算时，我们实际上总是把负号先抛掉，把它当做一个整数做运算，在运算的结果上再解决负号问题。

例如：12+（-18）-> 12-18 -> -6

12 * -18 -> -（12 * 18）

第一种方法需要在计算时需要添加符号来控制符号，不利于计算机内部的设计

第二种方法在使用时需要与中间数进行运算来判断当前数的具体数值

两种方法都使得计算机的输入输出变得复杂。

实际计算机中使用的是补码来表示负数

补码思想：

256是2^{8就是256（（1）00000000），2}8-1就是-1的补码

补码的意义就是拿补码和原码可以加出一个溢出的“零”

这样可以直接做普通的二进制运算，不需要进行+-符号的变换

整数的范围

高位为0，表示1-127

高位为1，表示-1 - -128

#include <stdio.h>

int main()

{

    char c = 255;

    int  i = 255;

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

    // 对于char c 来说为11111111最高位为1是负数

    //对于int(32bit) i来说为00000000 00000000 00000000 11111111

    return 0;

}

int的范围

-2^32-1 ~ 2^32-1-1

char 表达的是-128 ~ 127（中间有0）

所有整数类型范围，在是2^n-1 ~ 2^n-1-1

如果想将11111111当做一个纯二进制的来看需要unsigned来表达

unsigned的意思是这个整数不以补码的形式表示，没有负数，使得正数的表达范围被扩大。

00000000-11111111 unsigned表示0-255，原来是-128~127

整数越界

第二个01111111是127，加1 后本来是128，但128作为一个整数char来说，它所表达的是-128

将数的范围想象成一个圆

对一个unsigned char来说，127+1就等于128，如果是255，+1才变成0

所以对于unsigned char来说，另一个圆

使用数的范围可以找出int的最大数来，这也是翁凯老师留的一个小测验。

主要思想还是不断累加（while循环），当最后累加的数小于0时，用这个数再减1就等到int能表示的最大值

整数的格式化

所有小于int的,char、short、int都采用相同的输出就是用%d；所有比int大的，需要用%ld

#include <stdio.h>

int main()

{

    char c = -1;

    int i = -1;

    printf("c=%u,i=%u\n",c,i);

    return 0;

}

上面结果一样都是4294967295（-1表示全1），这个数是unsigned int所能表达的最大的数，char正常-1只有一个字节，只有最低位为1，当我们把小于int的变量传给printf时，编译器会把变量转换为int传进去，因为是有符号的，会被扩展为所有位都是1，最后作为unsigned结果就是现在这个结果。

八进制和十六进制

一个以0开始的数字字面量是8进制
一个以0x开始的数字字面量是16进制

#include <stdio.h>

int main()

{

    char c = 012;

    int i = 0x12;

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

    //%o是8进制，%x是16进制

    return 0;

}

//输出结果为c=10,i=18

%d是想让它以十进制的方式输出。

八进制，1x8+2x1=10；十六进制，1x16+2x1=18

进制只是我们怎么去看它，并不代表在计算机内部它会表示成八进制或十六进制，

计算机内部永远只有二进制，你在程序中写个八进制，编译器会替你转成对应的十进制形式去变成二进制交给计算机

小总结：

0001 （1） 00010（2）前四个bit表达为1，后四个为2，12就可以表达前面的二进制数，16进制的两位正好表达一个char(1个字节)

选择整数类型

CPU每次从内存中读一次数据，每一次向其中写一次数据，就是一个int,如果你让它做一个char,实际上它做的就是把32 bit的数据全部读进来，然后从当中拿出那8 bit给你。