c语言 正整数如何表示

c语言 正整数如何表示,第1张

在C语言中可以用unsigned int或unsigned short或unsigned char或unsigned long关键字来定义一个正整数变量。

unsigned int表示符号整型。能表示数的范围为0~(2^16-1)(unsigned int占2字节,16位机系统,如Turbo C)或0~(2^32-1)(unsigned int占4字节,32位机系统,如Visual C++)。

unsigned short表示无符号短整型。能表示数的范围为0~(2^16-1)。

unsigned char表示无符号字符型。能表示数的范围为0~(2^8-1)。

unsigned long表示无符号字符型。能表示数的范围为0~(2^32-1)。

举例如下:

unsigned int a = 123    // 定义一个无符号整型数a,并初始化为123

unsigned short b = 123  // 定义一个无符号短整型数b,并初始化为123

unsigned char c = 123   // 定瞎早义一个无符号字符型数c,并初始化为123

unsigned long d = 123   // 定义一个无符号长整型数d,并初始化袭神卜为123

注:具体选哪个关键字表示,拍穗就需要根据所需要表示整数的范围来进行选择。

整数主要有两种编码方式。一种只能用来表示非负数,另一种能够表示负数、零和正数,对应着 C 语言中的无符号数和有符号数。而 Java 只支持有符号数。

无符号编码基于常规的二进制表示法。将一个 ω 位的位向量 看作二进制数,就得到了 的无符号表示。此处使用符号 表示将 ω 位的位向量根据无符号编码映历明厅射到非负整数,有:

例如:

根据以上公式可知 ω 位无符号编码的值范围为 。

很多情况下我们需要使用负数值,最常见的有符号数的计算机表示方式就是 补码(two's complement) 形式。补码编码中,将最高位解释为负权值。此处使用符号 表示将 ω 位的位向量 根据补码编码映射到整数,有:

例如:

ω 位补码的值范围为 。

C 语言中允许在不同的数字数据类型之间做强制类型转换,包括有符号数和无符号数之间。虽然 C 标准没有指定有符号数要使用某种表示,也没有精确规定有符号数和无符号数之间如何进行转换,但几乎所有机器都使用补码,同时大多数系统遵循的同等字长有符号数和无符号数之间的转换规则是:

我们使用一个例子进行说明:

C 语言中有符号数和无符号数之间的转换规则加上它的算术转换的性质可能会导致一些奇特的行为。如果一个表达式中既有无符号数也有有符号数,那么有符号数肢隐会被隐式转换为无符号数,这种行为对算术运算影响可能并不大,但对于 >、<这些关系运算符来说,会导致一些非直观的结果,看一些例子:

上一个小节的例子中,我们使用 -2147483647 - 1 来表示 32 位补码能表示的最小值,再看一下 C 标准库头文件 limit.h 文件中定义的 和 :

这和 C 语言中对整型常量的实际类型的认定是有关的。整型常量的实际类型取决于长度、基数、后缀字母和 C 语言实现的确定的类型的表示精度。具体的规则如下表所示:

常量的数据类型是从上面表格里选择第一个最合适(能表示常量而不溢出的)的类型。另外,C 标准中规定整型常量以数字开头,前面可以包含指定基数的前缀。也就是说如果不发生溢出,整型常量的值总是非负数。如果前面出现负号,则是对整型常量使用的一元运算符,而不是整型常量的一部分。

2147483648 超出了 int 和 long 类型所能容纳的最大值,所以用 unsigned long 类型来容纳,前面的负号作为运算符对这槐液个无符号数求反,结果依然是 unsigned long 类型。而 0xFFFFFFFF 则会使用 unsigned 类型容纳,求反后依然是 unsigned 类型。这也就是为什么 C 语言中定义 Tmin 不用 不用 -2147483648 或 0xFFFFFFFF 来表示的原因。

当不同字长的数据类型之间进行转换时,就会涉及到数字的扩展和截断,只需要遵守以下规则:

本篇文章主要主要是对整数在计算机中的存在形式以及一些类型转换和运算中的行为方式进行了总结,了解这些也是为了在写程序过程中做到有的放矢,避免一些由于数据类型导致的 bug 或者能够从位级行为上理解这些 bug 是如何产生的从而进行修复。之后我还会对浮点数、字符、字符串进行类似的总结,彻底理清楚计算机中信息的编码表示。

当然,本文没有涉及到整数加减乘除等运算的数学原理和位级行为,总体来说,计算机执行的整数运算是一种模运算形式。表示数字的有限字长限制了数据可能的值的取值范围,结果可能溢出。另外整数运算中,无论运算数是以无符号数还是补码形式表示的,都有完全一样或非常类似的位级行为。想要了解更多细节和原理,可以查阅《深入理解计算机系统》第三章节的内容。

在C/C++编程语言中,int表示整型变量,是一种数据类型,用于定义一个整型变量,在不同编译环境有不同的大小,不同编译运行环境大小不同。整型变量顾名思义是数值可以变的量,整型变量表示的是整数类型的数据。在C语言中,整形变量的值可以是十进制,八进制,十六进制,但在内存中存储着是二进制数。

编定程序,简称编程,是指让计算机代为解决某个问题,对某个计算体系规定一定薯颂升的樱谨运算方式,使计算体系按照该计算方式运行,并最终得到相应结果的过程。

编程实际上也就是“人给计算机出规则”的一个过程。计算机语言的种类非常多,可以分成机器语言,汇编语言,高级语言三大类。

电脑每做一次动作,一个步骤,都是按照数老已经用计算机语言编好的程序来执行,程序是计算机要执行的指令的集合,而程序全部都是用所掌握的语言来编写的。


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12559789.html

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