C语言char类型的存储

简介: 字符型(char)用于储存字符(character),如英文字母或标点。但是char类型在内存中并不是以字符的形式储存,而是以ASII码的形式储存,也可以说char类型储存的实际上是整数。所以char类型也被归类为整形家族。

目录


char是如何存储的

char的类型

char的取值范围

例题

char是如何存储的


字符型(char)用于储存字符(character),如英文字母或标点。但是char类型在内存中并不是以字符的形式储存,而是以ASII码的形式储存,也可以说char类型储存的实际上是整数。所以char类型也被归类为整形家族。


int main()
{
  char c = 'A';
  printf("%d\n", c);
  printf("%c\n", c);
  return 0;
}


从上面的代码可以看出,因为char类型储存的是整形,所以可以以正数的形式打印出

6cd386441d4745fd8f68dfe8fef7c0c4.png

打开内存窗口,也可以看出char是以整数的形式存储:


fc60f7f231284e7d91f262245c84be76.png

3d109bc961394cb8ab14a76b12585252.png

既然知道char实际上是整形,所以也可以用int类型对char类型赋值


int main()
{
  char c = 65;
  printf("%d\n", c);
  printf("%c\n", c);
  return 0;
}

1

以%d输出就是输出存储在内存中的整形,以%c输出就会输出初始化时整数对应的ASKII码字符

a4c5e17119974980bfa75be124ed5b15.png


其实关于由int类型对char赋值,以及对于char类型之间的运算,其实都会经历一个操作叫做:整形提升,整形提升的详细介绍在另一篇文章里👉点击跳转


char的类型


当听到char的类型这句话时,第一反应应该会是:“char的类型不就是char嘛”

其实不然,char类型实际上分区为有符号的signed char和无符号的unsigned char


你可能对有无符号可能会陌生,对于有无符号我在另一篇文章里详细介绍了👉点击跳转


对于char的有无符号位比较特殊的是:


char与signed char不一定等价

char默认是signed char还是unsigned char取决于编译器

在常见的编译器里,char类型都默认为signed char

char的取值范围

char类型占1个字节,也就是8个比特位

所以char在内存中以00000000开始,逐渐递增,到011111111,在增加到100000000,最后到11111111,如下图:


77ce531b63cf4f3faf2725361c69199b.png

对于signed char来说:


00000000为0,逐渐递增到011111111为127,因为第一位是符号位,所以再+1后的100000000为负数。

从最下面的开始算,11111111为-1,向上逐渐递减,到100000001时,为-127,所以100000000为-128。



abfdff4ed6ea4242bbf7a831de937020.png


所以,有符号的char的取值范围是:-128 ~ 127


对于unsigned char来说:


当二进制最高好比特位的数为0时,无符号的char与有符号的char相同,当制最高好比特位的数为1时,因为是无符号的char,所以100000000为128,直到11111111为255




0f28eeb8ba15406da58a4b0f1cfd7e11.png



所以,无符号的char的取值范围是:0 ~ 255


下面这幅图可以形象地表示出char类型数据范围




b1983013b7b64c3eacffd37b37f03e88.png




其实,这个图还可以体现出char类型的“循环”

在给char类型赋值为超过它的取值范围的值时,在char中的会按照图中的循环方向进行存储值,这其实是由于整形提升导致的,但是通过照着这个图会比分析整形提升的过程更方便得出实际char中的值


int main()
{
  char c = 129;
  printf("%d", c);
  return 0;
}


这个程序输出是-127,而不是129


17e1371ee0324844933af93c2e9d214a.png

此代码中,char类型默认是有符号的char,它的取值范围是-128 ~ 127,但是给c赋值为129,超出了取值范围

所以照着图就可以看出:129超了127两位,在图里127向后走两位就是-127


无符号整形也是如此。


例题

例1


//输出什么?
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a= -1;
  signed char b=-1;
  unsigned char c=-1;
  printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
  return 0;
}


在这里char和signed char是一个意思,有符号的char取值范围是-128 ~ 127,-1在这个范围中,所以a,b 都输出 -1

无符号的范围是0 ~ 255,-1不在这个范围里,根据起面的循环图,c中存放的是255


379d786491bc4a0dac1c686d56bbfc83.png

例2


//输出结果是什么?
int main()
{
  char a[1000];
  int i;
  for(i=0; i<1000; i++)
 {
    a[i] = -1-i;
 }
  printf("%d",strlen(a));
  return 0;
}


答案是:255

因为strlen是遇到\0就结束,也就是遇到0就结束

a[i]的值从-1,-2,-3到-128,再到127,126……0

这之间一共有255个数,所以结果是255


例3


//输出结果是什么?
#include <stdio.h>
unsigned char i = 0;
int main()
{
  for(i = 0;i<=255;i++)
 {
    printf("hello world\n");
 }
  return 0;
}


答案是:死循环


因为这里的i是无符号的char,范围是0 ~255,随着for循环的进行,当i==255时,再加1,i变为0,仍然小于255,所以是死循环


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