C语言整数赋值流程(溢出原理)
首先,正数的补码与原码相同。 计算机内数值的储存和计算方式是补码。
当我们打出a=255
时,如果a是个整数变量,则有四个字节,即32位,所以255原码和补码是00000000 00000000 00000000 11111111 (不同于a为字符变量)。赋值给a后,a的原码和补码同为00000000 00000000 00000000 11111111 。当计算机读取a时,a仍是255。
但是当a为字符变量时,a只有一个字节,即8位。此时255的原码和补码为(0)11111111。强行赋值后a的原码和补码为11111111 (溢出了一个0),此时计算机读取出来的数字为-127。这是因为最高位不再是255括号中的0,是a中的1。
当a=-255
时,同理,a为整数时,-255的原码为10000000 00000000 00000000 11111111,补码为11111111 11111111 11111111 00000001。赋值给整数a后,a的补码为11111111 11111111 11111111 00000001。计算机读取时,读出仍为-255。
但是当a为字符变量时,-255的原码为10000000 11111111,补码为11111111 00000001。赋值给a后,a为00000001,计算机读取出来为1。
总结:
- 需储存的十进制数字绝对值先转化成纯二进制数值(先忽略符号)。例如255为11111111,-255也为11111111。
- 算入符号,变成原码(机器码)。根据变量类型,整数最高位为0,负数最高位为1。例如整数型的255为00000000 00000000 00000000 11111111,字符型的255为(0)11111111。整数型的-255为10000000 00000000 00000000 11111111,字符型的-255为(1)11111111。
- 根据规则,将原码转成补码。
- 将补码从后往前,每位依次对应给变量的每位,溢出的直接舍弃。
- 当计算机读取时,将变量的最高位看作符号位,其余的是数值位,这才有了255赋给字符a,导致输出为-127 。
- 计算机读取补码时,数值位最后一位减一,再反转,即原码转补码的反操作。最终得到原码,再转化成十进制数字。