C语言，变量与内存

一、数在计算机中的二进制表示

符号位：最高位为符号位，正数该位为0，负数该位为1；

 

原码：原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值

反码：正数的反码是其本身；负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反。

补码: 正数的补码就是其本身；负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)。

正数的原码、补码、反码表示方法均相同，不需转换。

 

任何数值在内存中都是以补码的形式存储的。

• 正数的补码与原码相同。比如9的原码和补码都是1001。
• 负数的补码等于它正数的原码按位取反后再+1。

 

负数补码计算：

1> -10的二进制形式        ：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 //原

2> 除符号位取反             ：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 //反

3> 对取反后的结果+1      ：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 //补

 

二、基本数据类型

in linux-32:

sizeof(char) = 1

sizeof(int) = 4

sizeof(short int) = 2

sizeof(long int) = 4

sizeof(float) = 4

sizeof(double) = 8

sizeof(long double) = 12

 

三、综合示例，说明变量的二进制表示以及在内存中的分布：

#include "stdafx.h"

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "t.h"

void f0(void);

typedef struct ds{
	unsigned int ui;
	int i;
	int j;	
	long int li;	
	char c;
	unsigned char uc;
	short int si;
	unsigned short int usi;
	float f;
	double d;
	long double ld;
	
	char data[];
}DST;

int t1(void)
{
	f0();
	DST* pdst = (DST*)malloc(sizeof(DST)+1000);
	if(pdst == 0){
		return -1;
	}

	memset(pdst, 0, sizeof(DST)+1000);

	pdst->ui = 0xffffffff;
	pdst->i = pdst->ui;
	pdst->j = -2147483648;

	pdst->li = -2147483648;

	pdst->c = -1;
	pdst->uc = -1;
	pdst->si = -1;
	pdst->usi = -1;

	pdst->f = -1;
	pdst->d = -1;
	pdst->ld = -1;


	printf("pdst->c addr = %08x\n", &(pdst->c) );
	printf("pdst->uc addr = %08x\n", &(pdst->uc) );
	printf("pdst->si addr = %08x\n", &(pdst->si) );
	printf("pdst->usi addr = %08x\n", &(pdst->usi) );
	
	printf("pdst->f addr = %08x\n", &(pdst->f) );
	printf("pdst->d addr = %08x\n", &(pdst->d) );
	printf("pdst->ld addr = %08x\n", &(pdst->ld) );

	free(pdst);
	pdst = 0;

	return 0;
}

void f0(void)
{
	printf("in vs2010:\n");
	printf("sizeof(char) = %d\n", sizeof(char));
	printf("sizeof(int) = %d\n", sizeof(int));
	printf("sizeof(short int) = %d\n", sizeof(short int));
	printf("sizeof(long int) = %d\n", sizeof(long int));

	printf("sizeof(float) = %d\n", sizeof(float));
	
	printf("sizeof(double) = %d\n", sizeof(double));
	printf("sizeof(long double) = %d\n", sizeof(long double));

}

　　

内存中的i是0xffffffff,

（1）转化为二进制   1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 

（2）发现是负数

（3）减一               1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 

（4）除符号位取反   1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 ； 真值为-1

 

内存中的j是0x80000000,(最小的一个负值，暂时还不能理解，因为借了一位才能完成这换算，需33位，不知是不是因为cpu中的计算单元有33位以上寄存器。)

（1）转化为2进制， 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

（2）发现是负数      

（3）减一            1 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

（4）除符号位取反1 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ；真值为-2³¹= -2147483648

 

 

 

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