详析数据在内存中的存储_long 64位存储方法

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以下程序会输出什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
    char a= -1;
    signed char b=-1;
    unsigned char c=-1;
    printf(“a=%d,b=%d,c=%d”,a,b,c);
    return 0;
}

相信很多朋友看到这道题后有所疑惑：这能有什么问题，输出应该是-1，-1，-1呀？

这种疑惑便是今天要讲到的细节知识。

其实它的答案是-1 -1 255.

为了便于理解，我们先讲解数据类型：

long: 在32位机器下是4byte，在64位机器下是8byte.

整型家族

按照有无符号来分类：


char	unsigned char signed char
short	unsigned short signed short
int	unsigned int signed int
long	unsigned lnog signed long
long long	unsigned long long[int] signed long long[int]

特殊点：字符的本质是ASCII值，所以属于整形。除此之外，char到底是unsigned char还是signed char是标准为定义的，但大部分编译器，如VS下默认是有这两种类型区分的。

这里提出疑问：有无符号的区分有什么意义呢？

1.为了创建变量的时候符合实际情况。比如身高、体重没有负值。

2.有无符号决定了数值二进制位最高位的0或1具有符号意义还是数值意义。

步入正题，整形数据在内存中到底是如何存储的？

整形数据在内存中如何存储？

整形数据在内存存放的是二进制，并且是数据的补码，但调试的过程中我们看到的又是16进制数，这里不要混淆，是因为如果以二进制位显示数据过长，为了便于观察采取16进制显示。

举例：

十进制的21：

二进制表示：0b10101

八进制表示：025

十进制表示：21

十六进制表示：0x15

为什么数据在内存中必须是补码存储呢？

在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统
一处理；
同时，加法和减法也可以统一处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算过程
是相同的，不需要额外的硬件电路。

举例：

我们要计算1+（-1）：

如果以两者的原码进行计算（假设数据是8位）：

1的原码： 0000 0001

-1的原码：1000 0001

结果为： 1000 0001——>-2 显然是错的.

如果以两者的补码进行计算（假设数据是8位）：

1的补码： 0000 0001

-1的补码：1111 1111

结果为： 1 0000 0000——>最高位1溢出，最终得到0正确.

针对最开始的题，我们还需要了解数据表示范围：

数据范围

char型：

如图为char型数据可表示范围：

有符号的：-127~128

无符号的：0~255

其他类型同理.

至此，我们可以讲解起初的题了.(先文字讲解，后图解)

首先题中开始赋值时给字符a，b，c都赋的是整形数值(32bit)；

char a = -1
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 — -1的补码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 — -1的反码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 — -1的原码
由于32位太长，char型只有8位，因此将-1放进char内部时会发生截断
1111 1111 — a
打印的时候是%d形式，因此又要发生整形提升，
提升后的数又会被内存看做补码进行处理，打印的是最后的原码
提升———高位按照原来的符号位来补
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 — 补码
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 — 反码
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 — 原码 -----> -1

unsigned char c = -1
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 — -1的补码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 — -1的反码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 — -1的原码
继续截断，再整型提升
1111 1111 — c
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 — 补码 <=> 原码
结果为255