取值范围

简介: 一、比特位二、进制三、符号位四、补码五、基本数据数据类型的取值范围

取值范围

 

 

目录:

一、比特位

二、进制

三、符号位

四、补码

五、基本数据数据类型的取值范围

 

 

一、比特位

CPU能读懂的最小单位-比特位,称之为bit,也叫b

 

内存机构的最小寻址单位-字节,叫Byte,我们用大写的B来表示。1Byte=8bit,一个字节有8Byte表示。

image.png


二、进制

image.png

//在上图的进制表中可以得知:无论是二进制,十进制还是十六进制他们的前两行的值都是

//相等的,都是01,十进制就是满十进一。十六进制也是同样的算法,从0F,满十//六进一。其中ABCDEF分别表示10,11,12,13,14,15。进制间的转化可以使用8421法。

/**

*cpu能读懂的最小单位-比特位,bitb;理论上讲,内存机构的最小寻址单位-字节,

*byteB。经过漫长的使用,人们慢慢的将1Byte=8bit给定了下来了。且每个比特位只能存

*二进制数,也就是01。这里有一个问题:一个字节最大可以存放的数用二进制该如何

 

*来表示?答案是用81表示即可,如下图所示:

image.png

 

*登入bbs.fishc.com/forum-329-1.html网址,进行扩展阅读。

image.png

*学员们可以通过观看扩展阅读,来了解使用补码的好处。

*之所以要进行扩展阅读,是因为学习不能只有一个听的过程,还需

*一个思考的过程,扩展阅读可以帮助学员们更深刻的理解这些知识*点,扩展阅读具有图文并茂的特点。

 

*练习:定义一个整型变量,使用pow函数计算出232次方的值

*#include <stdio.h>#include <math.h>

*int main()

*{

*int result = pow2,32-1

*printf ( "result = %d \n" , result);

*return 0

*下面需要使用理念lm选项,因为需要使用对应的库

*$ vi test1.c

*$ gcc -lm testl.c &&./a. out

*打印结果如下:

Testl.c:In function  main

Testl.c:6: warning overflow in implicit constant conversionresult=2147483647

 

*存在的问题是常量溢出,其中警告程序可以正常执行,但是报错就

*不行了。

*经过计算器的验算,可以发现编译器执行的结果并不正确。

image.png

*之所以会出现这种情况,是因为没有注意到符号位的使用。符号位:

*存放signed类型的存储单元中,左边第一位表示符号位。如果该位

*0,表示该整数是一个正数;如果该位为1,表示该整数是一个负数。

*正确的做法是在int的左边加上unsigned,便解决了符号位的问题:

*修改好的代码如下图所示(加上的代码已经使用红色标记):

*#include <stdio.h>#include <math.h>

*int main()

*{

*unsigned int result = pow2,32-1

*printf ( "result = %d \n" , result);

*return 0

*新需求:带符号位的最大的可以存储多大的值?

 

*分析过程如下:

*一个32位的整型变量,除去左边第一位符号位,剩下表示值的只有31

*个比特位。因此,一个int类型的数据类型最大可以存放2^31-1

*数。

*事实上,计算机是通过补码的形式来存放整数的值的。

**/

 

三、符号位

 

  • 存放signed类型的存储单元中,左边第一位表符号位。如果该位为0,表示该整数是一个正数如果该位为1,表示该整数是一个负数。
  • 一个32位的整型变量,除去左边第一位符号位,剩下表示值的只有31个比特位。
    事实上计算机是用补码的形式来存放整数的值。

 

四、补码

 

  • 正数的补码是该数的二进制形式。
  • 负数的补码需要通过以下几步获得:

1.先取得该数的绝对值的二进制形式
2.
再将第1步的值按位取反

//按位取反是指将0变成1,将1变成0即可。

/**

*一个使用二进制存储的整数7

image.png

*首先取他的绝对值的负数-7

image.png

*进行变换后(符号位不变,其他位按位取反)的结果如下图:

image.png

*最后一步,末尾加一,便得到了补码:

image.png

**/
3.
最后将第2步的值加1

/**

*最大值为:

image.png

*最小值为:

image.png

*这里有一个小细节,为什么最大值是127而最小值却是-128呢?

*原因就在于正数比负数多了一个0.

 

 

五、基本数据数据类型的取值范围

image.png

/**

*例如char类型所占的字节数1个字节,取值范围是-128~127,而

*unsigned char则是没有负数,也就是将负数的绝对值加到了正数*部分上去,所以unsigned char的取值范围是0~255


Short类型

*占用两个字节的内存,取值范围是-32768~32767,也就是-2^15

*2^15。同理可得,unsigned short类型的取值范围也是将负数

*部分的值加到正数上去,也就是0~65535.以此类推,下面的int

*long类型也都是同样的道理。

image.png

 

 

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