【C语言进阶】重新认识字符型变量

简介: 本文从一个小例子入手,重新介绍了char型变量,分析了它的取值范围以及引例结果。最后,还分析了printf的%6c和%hd的作用。

引例

首先我们看一个简单的例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
   
   
    double x4 = 2023.727;
    char c = (int)x4 / 10;
    printf("c=%6c\tc=%6hd\n",abs(c),abs(c));
    return 0;
}
}

这小例子的结果是多少呢?

结果是 “c= 6 c= 54

有知道为什么是这个结果的大佬可以先行离开了,您已经不需要看这篇文章。如果你对这个结果感到疑惑,请继续往后看。请不要吝惜你的点赞哟!


char类型变量

首先我们来复习一下char类型变量。我们熟知,它是字符型变量。学过单片机的小伙伴可能觉得自己对于char类型变量非常熟悉,毕竟做串口接收或者字符串处理时经常用到。但是那它的表示范围呢?char类型变量,占一字节大小,也就是8位。由于char类型是有符号变量,所以它需要用最高位表示符号位,因此它只有7位二进制数用来表示数值,它的取值范围是-2^7^~2^7^ - 1,也就是-128到127。


为什么是-128~127?

不知道小伙伴有没有考虑过,为什么char类型变量的表示范围是-128~127,而不是-128到128呢?原因就在于,在计算机中的数使用补码来表示的。补码有一个问题,就是当符号位为1而数值位全部为0时它表示整数- 2^n^-1,即此时符号位的 1 既表示负数又表示数值。也就是说,当从127(0111 1111)变成1000 0000时,实际数值变成了-128。


什么是原码、反码、补码?
  • 原码
    数值的原码记为[X]原,如果机器字长为 n (即采用 n 个二进制位表示数据),则最高位是符号位,0 表示正号,1 表示负号,其余的 n-1 位表示数值的绝对值。
  • 反码
    数值X的反码记作[X]反,如果机器字长为n,则最高位是符号位,0 表示正号,1 表示负号,其余的n -1 位表示数值。正数的反码与原码相同,负数的反码则是其绝对值(数值位)按位求反。
  • 补码
    数值X的补码记作[X]补,如果机器字长为n,最高位为符号位,0 表示正号,1 表示负号。其余的n-1位表示数值。正数的补码与其原码和反码相同,负数的补码则等于其反码的末尾加1。

此时我们回头看一下上面的引例。

(int)x4 / 10

首先将x4转换成int型进行运算,整型运算中所有的小数位都被省略,也不存在四舍五入。因此计算出来的最终值为202。

char c = (int)x4 / 10;

202也就是1100 1010,将其转换成原码形式,也就是先减1,结果为1100 1001,再转换成原码,结果为1011 0110,对应十进制也就是-54。


%6c和%hd是什么意思?

最后我们来看一下为什么一个会输出6,一个会输出54。其实输出6和%几是没有任何关系的。我们可以看一下ASCII码对照表,会发现十进制54,也就是abs(-54),对应的字符刚好是“6”。因此第一个输出的6并不是数字6,而是字符6。那%后面的数字代表什么呢?我们可以修改一下看看输出结果

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上面的第一张图是%6c时输出的结果,第二张图是%16时的输出结果,无非就是前面空的距离不同。实际%6c的作用是在输出的字符前加5个空格,总长度为6。

那hd是什么意思呢?显然从现象上看,他让char变量输出了本身的数值。没错,%hd的作用是输出短整型,也就是short int型数值。


至此,结果已解释清楚,欢迎大家留言讨论。

其实引例是从问答区一位小伙伴的问题看到的,没来得及恢复,结果问题就被删除了,这里借用题目重新认识了一下字符型变量,非常感谢!

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