09-变量的内存分析,类型说明符

一、    变量的内存分析

研究变量在内存中的具体存储情况

1.     字节和地址

为了更好地理解变量在内存中的存储细节，先来认识一下内存中的“字节”和“地址”。

1>   内存以“字节为单位”

 

2>   不同类型占用的字节是不一样的

 

2.     变量的存储

1>   所占用字节数跟类型有关，也跟编译器环境有关

 

2>   变量实例

int b = 10;

int a = 134;

l   内存由大到小寻址

l   只存储二进制形式

l   每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址

3>   查看内存地址的两种方式：%x和%p

4>   查看整数的二进制形式

// 输出整数的二进制形式

void putBinary(int n)

{

    int bits = sizeof(n) * 8;

    while (bits-->0) {

        printf("%d", n>>bits&1);

        if (bits%4==0) printf(" ");

    }

    printf("\n");

}

 

3.     负数在内存中的存储

1>   一个字节的取值范围

2>   负数的表示形式

3>   原码、反码、补码     ps:补码=反码+1

 

4.     取值范围

 

一、  类型说明符

1. short和long

l   100l和100ll和100的区别

l   long和long long的输出

l   不同类型所占用的存储空间

 

1> short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。在64bit编译器环境下，int占用4个字节（32bit），取值范围是-2³¹~2³¹-1；short占用2个字节（16bit），取值范围是-2¹⁵~2¹⁵-1；long占用8个字节（64bit），取值范围是-2⁶³~2⁶³-1

2> 总结一下：在64位编译器环境下，short占2个字节(16位)，int占4个字节(32位)，long占8个字节(64位)。因此，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。

3> 世界上的编译器林林总总，不同编译器环境下，int、short、long的取值范围和占用的长度又是不一样的。比如在16bit编译器环境下，long只占用4个字节。不过幸运的是，ANSI \ ISO制定了以下规则：

l   short跟int至少为16位(2字节)

l   long至少为32位(4字节)

l   short的长度不能大于int，int的长度不能大于long

l   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

4> 可以连续使用2个long，也就是long long。一般来说，long long的范围是不小于long的，比如在32bit编译器环境下，long long占用8个字节，long占用4个字节。不过在64bit编译器环境下，long long跟long是一样的，都占用8个字节。

5> 还有一点要明确的是：short int等价于short，long int等价于long，long long int等价于long long

 

2.     signed和unsigned

1> 首先要明确的：signed int等价于signed，unsigned int等价于unsigned

2> signed和unsigned的区别就是它们的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。

•    signed：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
•    unsigned：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