那么我们分析一下,综上,如果是signed char型不管给的数字有多大,都在-128到127之间,超过这个范围就会被截断取1个字节,所以,不论是有符号还是无符号,其实都可以表示为一个循环一样
若为有符号 若为无符号 00000000 +1 //转化为10进制 0 0 00000001 +1 1 1 00000010 +1 2 2 00000011 +1 3 3 ………………………………… 01111111 +1 127 127 10000000 +1 -128 128 10000001 +1 -127 129 10000010 +1 -126 130 10000011 +1 -125 131 ………………………………… 11111111 +1 -1 255 00000000 +1 0 0
从上面的分析我们可以看出来对于有无符号整形都是一个循环,只是循环的范围不一样
那么我们已经知道了的话,再来练习一道题
unsigned int i; for(i = 9; i >= 0; i--) { printf("%u\n",i); }
程序运行起来是一个死循环,那么为什么呢,就是因为unsigned int 已经是无符号了,那么定义的i,一定大于0,所以会出现死循环,vs也会给我们提示:
所以,编译器报的错误,还是尽量不要忽视的好。
int main() { char a[1000]; int i; for(i=0; i<1000; i++) { a[i] = -1-i; } printf("%d",strlen(a)); return 0; }
同样的,来分析一下这段代码,我们已经知道char 是-128到127循环。
strlen是截取到"\0"作为停止的,那么从-1开始减去刚好一个轮回所以运行结果自然也就是255了
那么留下一个几乎一模一样的代码,大家来猜想一下吧
#include <stdio.h> unsigned char i = 0; int main() { for (i = 0; i <= 255; i++) { printf("hello world\n"); } return 0; }
浮点型在内存中的存储
刚刚我们在介绍整形在内存的存储,接下来我们介绍一下浮点型在内存中的存储
常见的浮点数:
3.14159
1E10
浮点数家族包括: float、double、long double 类型。
浮点数表示的范围:float.h中定义
案例
int main() { int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat); *pFloat = 9.0; printf("num的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat); return 0; }
大家稍作猜想一下,然后我们先来看结果再来介绍
浮点数存储规则
num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数,为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大?
要理解这个结果,一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。
详细解读:
根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会) 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式:
(-1)^S * M * 2^E
(-1)^S表示符号位,当S=0,V为正数;当S=1,V为负数。
M表示有效数字,大于等于1,小于2。
2^E表示指数位。
举例来说:
十进制的5.0,写成二进制是 101.0 ,相当于 1.01×2^2 。
那么,按照上面V的格式,可以得出S=0,M=1.01,E=2。
十进制的-5.0,写成二进制是 -101.0 ,相当于 -1.01×2^2 。那么,S=1,M=1.01,E=2。
IEEE 754规定:
对于32位的浮点数,最高的1位是符号位s,接着的8位是指数E,剩下的23位为有效数字M。
对于64位的浮点数,最高的1位是符号位S,接着的11位是指数E,剩下的52位为有效数字M。
IEEE 754对有效数字M和指数E,还有一些特别规定。
前面说过, 1≤M<2 ,也就是说,M可以写成 1.xxxxxx 的形式,其中xxxxxx表示小数部分。
IEEE 754规定,在计算机内部保存M时,默认这个数的第一位总是1,因此可以被舍去,只保存后面的
xxxxxx部分。比如保存1.01的时
候,只保存01,等到读取的时候,再把第一位的1加上去。这样做的目的,是节省1位有效数字。以32位
浮点数为例,留给M只有23位,
将第一位的1舍去以后,等于可以保存24位有效数字。
至于指数E,情况就比较复杂。
首先,E为一个无符号整数(unsigned int)
这意味着,如果E为8位,它的取值范围为0255;如果E为11位,它的取值范围为02047。但是,我们
知道,科学计数法中的E是可以出
现负数的,所以IEEE 754规定,存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数,对于8位的E,这个中间数
是127;对于11位的E,这个中间
数是1023。比如,2^10的E是10,所以保存成32位浮点数时,必须保存成10+127=137,即
10001001。
然后,指数E从内存中取出还可以再分成三种情况:
E不全为0或不全为1
这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E的计算值减去127(或1023),得到真实值,再将
有效数字M前加上第一位的1。
比如:
0.5(1/2)的二进制形式为0.1,由于规定正数部分必须为1,即将小数点右移1位,则为
1.0*2^(-1),其阶码为-1+127=126,表示为
01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位00000000000000000000000,则其二进
制表示形式为:
E全为0
这时,浮点数的指数E等于1-127(或者1-1023)即为真实值,
有效数字M不再加上第一位的1,而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0,以及接近于 0的很小的数字。
E全为1
这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s);
好了,关于浮点数的表示规则,就说到这里。
那么接下来我们来解释前面的案例
int n=9; //原码 0 00000000 00000000000000000001001 // S=0 // E=-126 // M=0.00000000000000000001001 //(-1)^0 *0.00000000000000000001001 *2^-126
可以发现这是一个很小很小的数字,所以
printf("*pFloat的值为:%f\n",*pFloat);
打印出来的是0.000000
接下俩我们来看这个很大数字的n是为什么
*pFloat = 9.0; printf("num的值为:%d\n",n);
9.0 转化为二进制 1001.0 (-1)^0 *1.001 *2^3 在内存中的序列 0 10000010 00100000000000000000000 9.0的二进制序列:01000001000100000000000000000000 将01000001000100000000000000000000以%d的形式打印
剩下的两个我相信大家有能力理解,在这里就不过多解释了。
谢谢大家,希望和大家多多交流。