C语言内存分析
C语言内存分析
一、进制
概念:进制是一种计数方式,是数值的表现形式
4种主要的进制:
①. 十进制:0~9
②. 二进制:0和1
③. 八进制:0~7
④. 十六进制:0~9+a b c d e f
C语言在默认的情况下为十进制。
Int num=1010;//十进制
Int num=0b1100;//二进制,以0b或者是0B开头
Int num=014;//八进制,以0开头
Int num=0x4;//十六进制,以0x开头
占位符:
%d和%i :一十进制整数的形式输出一个值
%o :以不带符号的八进制输出
%x :以不带符号的十六进制输出
%u :以不带符号的十进制输出
%c : 输出字符
%p : 输出地址
%f : 输出小数
%s : 输出字符串
N位二进制的取值范围:
2位···0~3 0~2的2次方-1
3位···0~7 0~2的3次方-1
N位··· 0~2的n次方-1
判断以下数据是否正确:
0x7h4 0986 .089 0b325 10e8.7 96f -.003
类型的取值:
在64位编译器下,int类型 占4个字节 共4x8=32bit char类型 占1个字节 共1x8=8bit ,在内存中以字节为单位进行存储。
二、内存分析
注意:内存寻址,由大到小。
Int a=1;
Int b=2;
三、类型说明符
Short== Short int %d 2
Long ==long int %ld 8
Long long ==Long long int %lld 8
Signed ==Signed int==int %d 4(有符号)
Unsigned ==Unsigned int %u 4(无符号)
Signed和unsigned的区别在于最高位要不要拿来作为符号位,显然后者的取值范围更大。这两个说明符可和long等说明符组合使用,但不会改变字节数。Unsigned代表int类型的最高位,不必用来作为符号位。
四、位运算
(一)按位与 &
功能:只有对应的两个二进制位均为1时,结果才为1,否则为0。
示例:9&5 的结果为1
1001
0101
——
0001
说明:如果位与上1则保留原值,与上0则为0。
应用:查询0101 0111 0000的倒数第六位是0还是1,则可以与上数值以判断,得出的结果是什么,那么它的原值就是什么。
0101 0111 0000
0000 0010 0000
0000 0010 0000
(二)按位或 |
功能:只要对应的两个二进制位有一个为1则结果为1,否则为0。
举例:9|5的结果为13
1001
0101
——
1101
(三)按位异或 ^
功能:当对应的两个二进制位不相等时,结果为1,否则为0。
举例:9^5的结果为:12
1001
0101
——
1100
规律:
①. 相同整数异或的结果为0,如5^5=0
②. 顺序可以交换。如9^5^9=9^9^5=0^5=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==b
(四)按位取反 ~
举例:~9的结果为-10
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
(五)左移 <<
如a<<n
把整数a的二进制位全部左移n位,高位丢弃,低位补零。左移n位的结果其实是乘以2的n次方,由于符号位会被丢弃,所以结果可能会改变正负性。
举例:9<<1的结果为18
0000 1001
0010 0010
应用:如果某个数需要乘以2的n次方,那么使用位运算效率更高。
(六)右移 >>
如a>>n
把整数a的二进制位全部右移n位,低位丢弃,符号位不变,一般情况下高位用符号位补齐。右移的结果实际上是除以2的n次方。
(七)练习
(1)使用位运算交换两个变量的值
(2)使用位&运算符判断变量的奇偶性
1 #include<stdio.h>
2
3 int main()
4
5 {
6
7 printf("请输入需要判断的整数:\n");
8
9 int n;
10
11 scanf("%d",&n);
12
13 /*
14
15 if(n%2==0)
16
17 printf("这个数是偶数\n");
18
19 else
20
21 printf("这个数是奇数\n");
22
23 */
24
25 if((n&1)==1)
26
27 printf("这个数是奇数\n");
28
29 else if((n&1)==0)
30
31 printf("这个数是偶数\n");
32
33 return 0;
34
35 }
(3)编写一个函数,输出整数的二进制格式
1 #include<stdio.h>
2
3 void putbinary(int number);
4
5 int main()
6
7 {
8
9 printf("这个程序的作用是把你输入的整数以二进制的格式输出\n");
10
11 printf("请输入一个整数:\n");
12
13 int n;
14
15 scanf("%d",&n);
16
17 putbinary(n);
18
19 return 0;
20
21 }
22
23
24
25 void putbinary(int number)
26
27 {
28
29 //int count=sizeof(number)*8-1;
30
31 int count=(sizeof(number)<<3)-1;//注意这里需要注明优先级
32
33 printf("%d\n",count);
34
35
36
37 while(count>=0)
38
39 {
40
41 int value=(number>>count)&1;
42
43 printf("%d",value);
44
45 //每四个数字,打印一个空格
46
47 if(count%4==0)
48
49 printf(" ");
50
51 count--;
52
53 }
54
55
56
57 }
58
59
五、char类型
(一)基础
Char c=‘A’;
字符在内存中也是也二进制的格式存储的。
Int num=6;//在内存中以00···0110存储
Char num=‘6’;//对应的ascii码值是54=32+16+4+2,在内存中为11 0110
两者之间有着本质的区别,一个是具体的整数值,一个是字符,以ASCII格式存储。
(二)使用注意
单引号只能括住单字节的字符,ASCII中的所有字符都是单字节的。
Char c=’男’;//错误,因为一个汉字占据3个字节的存储空间
Char c=”A”;//错误,这是字符串,为‘A’+‘\0’。
Char c=65;//正确,另一种形式而已
Char类型占据一个字节,所以它的取值范围为-128~127。
帮助:输出一个\,使用\\,输出一个单引号使用\’,输出一个双引号,使用\"。
练习:编写一个函数,将小写字母转换为大写。
1 #include<stdio.h>
2
3
4
5 char upper(char c)
6
7 {
8
9 if(c>='a'&&c<='z')
10
11 return c-('a'-'A');
12
13 else
14
15 return c;
16
17 }
18
19 int main()
20
21 {
22
23 char a=upper('b');
24
25 printf("%c\n",a);
26
27 return 0;
28
29 }