打印出来是255,为什么呢?
目前我们可以知道前面的,但是先不要写后面的,因为我们也不知道后面应该是什么
在这里我们先讨论1个字节(char)到底可以放什么数值,注意:下面都是写的补码!
(这里对于-128对应的1000 0000是规定的,因为是不能和我们其他一样进行计算的)
这里我们来写一个-128的源码反码和补码,(这里是写了9 位),但是我们得到他的反码 1 1000 0000 然后存到char里面,也是我们上图中的 1000 0000,
所以这里规定1000 0000 (补码)是-128本身也是没有错的。
这里我们在 1111 1111 再加1,就变成 1 0000 0000 丢掉前面的1 变成 0000 0000,发现又回到了图的最上面的数,也就是说,这是一个循环:
这个图个人认为还是比较重要的,但还是重在理解!
我们上面推了char的,我们可以推演short也是一样的:
PS:对于各类型的取值范围,我们可以通过#include<limits.h>我们可以右击,转到文档,我们就可以看到此编译器的各个类型的范围及各个定义。这里是vs的:
再回到我们的题目:
我们这里是strlen求字符串长度,这个函数关注的是\0,也就是0,我们到0停止,-1到-128共128个字符,然后127到0128个字符,加起来长度就是255。
6. #include <stdio.h> unsigned char i = 0; int main() { for(i = 0;i<=255;i++) { printf("hello world\n"); } return 0; }
这题会死循环,因为这是是无符号char,是0到255的取值范围,所以i是到不了256,即i<=255恒成立
3. 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
PS:第一个是字面浮点型,第二个是科学计数法即1.0乘10的10次方。在浮点型(小数)后面加上f是float类型,不然默认为double类型。
3.1 一个例子
浮点数存储的例子:
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; }
输出的结果是什么呢?
这里我们先说结论,方面后续的理解:当定义一个整型然后用整型打印时值是不变的,浮点型也一样,但是定义整型来打印浮点型或者定义浮点型打印整型值是会变的,因为整型和浮点型的存储方式是不一样的,同时还要注意,只有整型才有源码反码补码,对于浮点型是不适用的。
这里先问大家一个问题,5.5的十进制数用二进制数怎么表示,是101.101?答案是错的,应该是101.1,为什么呢,这里的第一个1的权重是2的平方,0是2的一次方,1是2的0次方,最后一个是2的-1次方也就是2分之1,也就是0.5,其实和10进制数是相似的大家可以自行比较。
3.2 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 0~255 ;如果 E 为 11 位,它的取值范围为 0~2047 。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: