前言
国庆节的今天又是学习生活中收获满满的一天呢。祝大家国庆节快乐呀，不知道大家今天收获怎么样呢。
今天在学习整形存储的相关知识的时候，发现这块知识点真是陷阱丰富，一不小心就会出错，学完后也不禁发出感慨：哇，原来是这样的。趁着知识还是热乎着的，写篇博客记录一下来巩固知识点。
其实干讲也讲不出所以然，所以用几道例题来讲解分析一下就足够了。话不多说，直接上菜。
以下代码均在Visual Studio 2022 32位环境下编译
一、前提知识
1.原码，反码，补码
每个整数都有三种表达形式，即原码，反码和补码。整数在内存中一般是以补码的形式存储的，关于原码，反码和补码的计算，有以下规律。
正数的原码，反码，补码均相同
负数的反码是原码除符号位外，其它位按位取反，补码则是在反码的基础上＋1即可
例如：十进制数21
21的二进制为00000000 00000000 00000000 00010101
这就是21的原码，由于21是正数，故其原反补码均相同
21的原码：00000000 00000000 00000000 00010101
21的反码：00000000 00000000 00000000 00010101
21的补码：00000000 00000000 00000000 00010101
再例如：十进制数 -10
-10的二进制为 10000000 00000000 00000000 00001010
这是原码，由于-10是负数，反码是除符号位外其余位按位取反，所以
-10的反码为：11111111 11111111 11111111 11110101
补码是反码的基础上再＋1，所以
-10的补码为：11111111 11111111 11111111 11110110
2.signed和unsigned
signed是有符号的意思，其代表含义是最高位并非数字位，最高位只是判断正负的，0为正，1为负。
unsigned是无符号的意思，它说明二进制数的最高位并未符号位，跟其他位一样，是数字位，unsigned所修饰的数不包含负数。
例如：
signed char 所能表达的范围为：-128~127之间
而unsigned char 所能表达的范围为：0~225之间
一般不写修饰符的时候，都是按有符号类型来的。
3.整型提升
这块不多讲，整型提升就是位数少的跟位数多的数运算时，由于位数不够，需要在前面填充数字，一般有以下规律：
有符号的数在进行整型提升的时候，最前面补和符号位相同的符号，补充到位数足够。
无符号的数在进行整型提升的时候，最前面补0，补充到位数足够。
二、关于整型存储的例题
1.例题一
#include<stdio.h> int main() { char a = -1; signed char b = -1; unsigned char c = -1; printf("a=%d,b=%d,c=%d\n", a, b, c); return 0; }
这道题的重点还挺多，然我们一一分析一下。
首先是char a = -1; -1是个整数，整数在内存中都是以补码的形式存储的。
-1在内存中的补码为11111111 11111111 11111111 11111111 占32位，4个字节。
由于a是个char类型，占8位一个字节，所以a会把-1给截断掉，只能取后面的8位，也就是低位的11111111
同理，b和c一样都是11111111但是这些11111111所代表的含义却不是一样的。
a一般是有符号的（取决于编译器），b是有符号的，c是无符号的。
a，b，c在打印中均要求以整形类型打印，但由于a，b，c都只有1个字节，位数不够，只能去进行整形提升，有符号的前面补符号位，无符号的前面补0，所以，最后a，b，c在内存中的补码为：
a：11111111 11111111 11111111 11111111
b：11111111 11111111 11111111 11111111
c：00000000 00000000 00000000 11111111
补码转换成原码再打印出来，则abc的原码为：
a：10000000 00000000 00000000 00000001
b：10000000 00000000 00000000 00000001
c：00000000 00000000 00000000 11111111
则打印出来的数据应该为 -1 -1 225
例题一的结果
2.例题二
#include<stdio.h> int main() { char a = -128; printf("%u\n", a); return 0; }
char 的范围是-128~127之间，a的补码为10000000
%u是按无符号整形打印，首先将a进行整型提升，因为a是负数，所以
a：11111111 11111111 11111111 10000000
又因为要按照无符号打印，所以最前面的就不是符号位了，所以这个数被认为成正数了，也就不需要再转换成原码了。直接打印这个值就行，结果应该是42亿多。
例题二的结果
3.例题三
#include<stdio.h> int main() { char a = 128; printf("%u\n", a); return 0; }
因为有符号的char 的范围是-128~127之间，a的值超出能表示的范围了，128在二进制中的表示为10000000，在char中直接被认作-128了，于是跟例题二一样，这题结果也是42亿多。
例题三的结果
4.例题四
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char a[1000]; int i = 0; for (i = 0; i < 1000; i++) { a[i] = -1 - i; } printf("%d", strlen(a)); }
这题要打印字符串a的长度，strlen的功能是一直遍历到\0为止，然后返回从开始到\0之前的字符个数，返回类型是unsigned int。
由题目规律可知，for循环的作用是往char数组里面存放-1到-1000的数。马虎大意的人又以为这里会打印1000！其实不是哈，char的范围就只有-128~127之间。当存放完-128后，下一次存放的-129会被char认为成127的，然后-130会被认为126…最终肯定会把0给存放进去。
然后又因为在char类型中，0是等价于\0的，但不等价 ’ 0 ’ 哦。所以strlen在遍历char数组的时候，遇到0就返回了，所以结果应该是225。
例题四的结果
5.例题五
#include<stdio.h> unsigned char i = 0; int main() { for (i = 0; i <= 255; i++) { printf("hello world\n"); } return 0; }
在做过前4道题后，这道题已经很简单了。
unsigned char的范围是0~255之间，而题目中的for循环需要循环256次，而i的值最大也才255，是一直符合循环条件的，所以结果显而易见，将会死循环打印hello world。
例题五的结果
总结
到这里，我们终于讲完了关于整形存储的一些知识点和易错点，其实没想到啊，原来整形提升还蛮细节的嘞，想要真正掌握这方面知识，需要非常了解数据在内存中的存储方式，感觉是很容易被忽略的重点呢。关于浮点数的存储我也打算写一篇。
多的不说，今天国庆节，再次祝大家国庆节快乐！
