大小端字节序和整型提升

简介: 大小端字节序和整型提升

⛳前言+目录:

大小端字节序 和整型提升 是C语言中重要的知识点,其中的很多细节对初学C语言的小伙伴来说不是很友好,因此我总结了 大小端字节序 和 整型提升 的易错点,给你全面的介绍,一举掌握大小端字节序和整型提升⛵🚤🚢


⛳⛳大小端字节序:

概念:

  --->高位       --->低位

int a = 0x11223344;

620

   ---> 一个字节

字节序:以字节为单位,讨论它的排序

大端字节序指数据的高位保存在低地址处,数据的低位保存在高地址

(低地址)11  22  33  44(高地址)

小端字节序指数据的高位保存在高地址处,数据的低位保存在低地址

(低地址)44  33  22  11(高地址)

为什么有大端和小端:

为什么会有大小端模式之分呢?

这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。

但是在C语言中除了8 bit的char之外,还有16 bit的short型,32 bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。

例如:一个 16bit 的 short 型 x ,在内存中的地址为 0x0010 , x 的值为 0x1122 ,那么 0x11 为高字节, 0x22 为低字节。对于大端模式,就将 0x11 放在低地址中,即 0x0010 中,0x22 放在高地址中,即 0x0011 中。小端模式,刚好相反。我们常用的 X86 结构是小端模式,而 KEIL C51 则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

记住这个代码(判断当前机器的字节序):

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
  int i = 1;
  return *((char*)&i);
}
int main()
{
  int ret = check_sys();
  if (ret == 1)
    printf("小端\n");
  else
    printf("大端\n");
  return 0;
}

⛳⛳整型提升:边做边学,提高更快

🌵练习1:

结果是:-1、 -1、255

char a = -1;

-1:

10000000 00000000 00000000 00000001(原码)

11111111   11111111   11111111   11111110 (反码)

11111111   11111111   11111111   11111111 (补码)  

因为是char类型,则-1(补码)要发生截断

存的是:11111111

signed char b = -1;

-1:

11111111   11111111   11111111   11111111(补码)  

因为是char类型,则-1(补码)要发生截断

存的是:11111111

unsigned char c = -1;

-1:

11111111   11111111   11111111   11111111(补码)  

因为是char类型,则-1(补码)要发生截断

存的是:11111111

printf ("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);

%d 打印的是有符号整型,本题a、b、c都是char类型,因此要发生整型提升👇👇👇

a 进行整型提升:

a 是char类型,是有符号位的,则截断后的11111111,在高位要补上1

11111111   11111111   11111111   11111111(补码)

因为要 printf ,所以求出它的原码

10000000 00000000 00000000 00000001(原码)

b 进行整型提升:

b 是signed char类型,是有符号位的,则截断后的11111111,在高位要补上1

11111111   11111111   11111111   11111111(补码)

因为要 printf ,所以求出它的原码

10000000 00000000 00000000 00000001(原码)

c 进行整型提升:

c 是unsigned char类型,是无符号位的,则截断后的11111111,在高位要补上0

00000000   00000000   00000000   11111111(补码)

因为要 printf ,所以求出它的原码

00000000   00000000   00000000   11111111(原码)


🌵练习2:

结果是:4294967168、4294967168

char a = -128;

-128:

10000000  00000000  00000000  10000000(原码)

11111111    11111111    11111111    01111111(反码)

11111111    11111111    11111111    10000000(补码)

因为是char类型,则-128(补码)要发生截断

存的是:10000000

char a = 128;

128:

00000000  00000000  00000000  10000000(原码)

00000000  00000000  00000000  10000000(反码)

00000000  00000000  00000000  10000000(补码)

因为是char类型,则128(补码)要发生截断

存的是:10000000

printf ("%u,%u",a,b);

%u 打印的是无符号整型,本题a、b都是char类型,因此要发生整型提升👇👇👇

a 进行整型提升:

a 是char类型,是有符号位的,则截断后的10000000,在高位要补上1

11111111   11111111   11111111   10000000(补码)

因为要 printf ,所以求出它的原码

11111111   11111111   11111111   10000000(原码)

b 进行整型提升:

b 是char类型,是有符号位的,则截断后的10000000,在高位要补上1

11111111   11111111   11111111   10000000(补码)

因为要 printf ,所以求出它的原码

11111111   11111111   11111111   10000000(原码)


🌵练习3:

结果是:-10

int i = -20;

-20:

10000000  00000000  00000000  00010100(原码)

11111111   11111111   11111111  11101011(反码)

11111111   11111111   11111111  11101100(补码)

因为是 int 类型,则-20(补码)

存的是:11111111111111111111111111101100

unsigned int j = 10;

10:

00000000000000000000000000001010(补码)

因为是unsigned int 类型,则10(补码)

存的是:00000000000000000000000000001010

printf ("%d\n", i+j);

%d 打印的是有符号整型,本题 i、j 都是 int 类型,不用整型提升


⛳结语:

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整型在内存中的存储(详细剖析大小端)——“C”
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