char范围详解,为什么是

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char范围详解,为什么是

2024-07-18 07:16:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

取出某个数据,实际上是拿出其内存中的补码

同时,在计算机内部存储的也是数据的二进制补码。可是为什么要存储二进制的补码呢?因为可以将符号位和数值位同意,便于计算。

%d:是10进制的形式打印有符号的整数  %u:是10进制的形式打印无符号的整数 当打印是为%u的时候,尽管存储的是负数的补码,但是依旧会把补码视为无符号形式的数据,直接以该补码计算为10进制

关于什么是整型提升:

整型提升:有符号,高位位置补符号位置;无符号,高位位置补0 什么叫整型提升?例如一个int类型,以%d的形式打印,是十进制整型类型,就是4个字节,32个比特位,然而char只有一个字节,8个比特位,需要将前面(高位)缺少的24个比特位置补齐才能表示一个整型,才能以%d的形式打印出来。其他的float类型,如果也要以整型int类型打印出来,也需要进行整型提升。 所以,补位就叫做整型提升。那么,这个补位要怎么补呢?注意,因为数据存储在内存中是以二进制的补码形式进行存储,因此整型提升,也是在补码的基础上进行补位。 所以,整型提升的规则是:整型提升:有符号,高位位置补符号位置;无符号,高位位置补0 因此,整型提升,看数据的类型,如果是有符号,补符号位;无符号,补0 这就类似于,给你一根竹竿32米长,但是你们家就8米那么长,放不下,怎么办?没办法,只能砍掉24米,剩下8米。就像数据的存储一样。等你拿出数据的时候,又把缺的部分以某种规则补回去。 而char类型的范围是-128 ~ 127,你却要给char赋值128,已经超过了char的范围,放不下。 放不下,那怎么办? 那就会变。 怎么变?

假设char a = 128; 128是整型,4个字节,32个bit位,但是真的会存32个比特位吗? 不会 为什么? 因为char类型占据一个字节,只有8个比特位 而数据的存储是以二进制的补码进行存储的 128是正数,补码原码相同,为00000000 00000000 00000000 10000000 只能存后面的8位 即1000 0000 当取出来的时候 假设以%d形式打印,是有符号的十进制整型 既是整型,就有32位,可是只有8位,怎么办? 补全32位,即所谓整型提升 怎么补?有符号,正数补0,负数补1;无符号,全部补0 这里是%d,有符号类型 1000 0000  补符号位1 变成:11111111 11111111 11111111 1000000 要打印出来,可是首位为1,是负数 所以,要求负数的源码 补码的源码的求法是符号位不变取反+1 变成:10000000 00000000 00000000 10000000 打印出来就是-128

再例如,384 = 128 + 256 二进制为1 1000 0000 但是char只能存储8位,即第九位的1只能丢掉,存进去的依旧是1000 0000 当整型提升的时候,就变成了11111111 11111111 11111111 1000 0000 所以,对于char a = 128;和char a = 384;二者是一样的结果 也就是说,你放什么值不重要,重要的是我最终存放到内存中的数是什么才重要。

对于无符号数字来说,原码、反码、补码相同 反码:在原码基础上,符号位不变,其他取反 补码:反码+1 

char类型占据一个字节,8个比特位,因为是8个比特位,所以范围也很好计算,一个符号位,7个数值位,按理说应该是-2^7 - 1 ~ 2^7 - 1,即-127~127,但是实际上是-128 ~ 127 同理,int类型占据4个字节,32个比特位,范围是同样的计算方式:按理说是-(2^31- 1) ~ 2^31 - 1 ,但是实际上是-2^31 ~ 2^31 - 1 可是为什么呢?按理说,我们计算出来的char类型的范围应该是-127~127呀?怎么就变成了-128 ~ 12呢? 我们以char类型为例: 因为按我们当前的正数补码原码相等;负数补码取反+1 char有八个bit位:这里假设是有符号位置 0000 0000 表示0 0000 0001 表示1 0000 0010表示2 0000 0011表示3 .... 0111 1111表示127

1000 0000表示什么?问题来了,这个二进制表示什么?如果是按照符号计算,首位置是1为负数,就是-0,但是没有意义。那怎么办?因此,这里就特别规定,这个二进制,特殊的定义为-128 这就是-128的来源,这也就是为什么char范围-128 ~ 127的来由

(首位置表示符号位) 1000 0001表示-1 1000 0010表示-2 1000 0011表示-3 ... 1111 1111表示-127

下面有一张图,你一看就非常清晰了。

那么,根据上述的分析结果,我们就知道,无符号char的范围是0~255,int的范围是0~2^32

同理之下,int类型的32位置的二进制,转换规则和char是一样的,只是从8个bit位变成了32个bit位 计算a[]的长度,就要找到/0前面的数据有几个,关键是找到0的位置,因为/0的ASCII码值为0,而有符号char每一次-1就是在循环圆盘上依次-1,当减到0的时候,该位置就是lenth函数计算的结尾  



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