int的存储和解释

今天看到int a=0x ffff ffff,的时候打印的是-1,所以写这篇文章解释一下。

要对于计算机怎么存储int变量有个深入的认识,我们需要从两个方面来看。

一是,一个字面值常量怎么变化从而存储在内存之中。

二是,一个int变量,怎么从内存的值,转化为print输出之中的值。

先说1:

这里最最重要的一点就是,字面值常量即使超出了int表示的最大数值,也当做没有超过来看待,比如超过int的可以表示的最大正数,一样当做正数,来吧他的二进制直接当做补码存入。

对于字面值常量,分为两类一类是>=0的,一类是负数。

直接把类1转化为二进制存储起来。注意,内存存储的时候看计算机的不同,有大端和小端模式,

大端:按照字节位单位,低权值位数据存储在高地址处,就叫做大端;
小端:按照字节位单位,低权值位数据存储在低地址处,就叫做小端。

我们首先把内存看做是从低地址到高地址依次存储的,那么对于小端存储来说,内存原本值是00 00 00 01的数应该被存储为下图的样子。这就是把低权值位的放到低地址,也就是视觉之中的前面。高地址相反,应该是00 00 00 01存储的。

再说2:

我们是怎么从内存里面的值转化为print之中看到的值呢。

首先看内存里面的第一位是不是1

如果是1,说明是负数,就先取反再加一,得到原码绝对值,然后当做负数输出。

如果是0,说明是正数,直接输出。

在C语言中,intunsigned int都是基本的数据类型,用于存储整数值,它们的区别、特点及使用场景如下: ### 区别 - **符号**:int可以存储正数、负数零,而unsigned int只能存储非负数零[^1]。 - **范围**:以32位系统为例,int的范围是 -2,147,483,648 到 2,147,483,647,而unsigned int的范围是 0 到 4,294,967,295。在16位系统中,int存储的数据的范围为 -32768 到 32767,而unsigned int存储的数据范围则是 0 到 65535 [^1][^2]。 - **算术运算**:在进行算术运算时,unsigned int可能会有不同的行为,特别是当涉及到溢出时。例如,一个unsigned int变量加到其最大值时会从0开始循环[^1]。 - **类型转换**:在进行类型转换时,如果一个unsigned int被隐式转换为int,可能会导致未定义的行为,特别是当unsigned int的值大于int的最大值时[^1]。 ### 特点 - **int**:默认是有符号的,即实际上是signed int,通常省略signed,其取值范围包含负数,可表示正负值 [^1][^4]。 - **unsigned int**:只能表示非负数,能保存2倍于有符号类型的正整数数据。在计算机中,根据最高位不同来区分正负,对于unsigned int,最高位为1时也解释为正数。另外,若省略后一个关键字,大多数编译器都会认为是unsigned int [^1][^2]。 ### 使用场景 - **使用int的场景**:当程序需要处理负数时,应使用int;在许多情况下,如果没有特别的理由使用unsigned intint是默认的选择;许多标准库函数API期望输入为int类型 [^1]。 - **使用unsigned int的场景**:当确定变量只会存储非负数时,使用unsigned int可以提供更大的正数范围;使用unsigned int可以避免由于逻辑错误导致的负数,因为变量不能存储负值;在某些情况下,使用unsigned int可能有助于优化性能,因为处理无符号整数的算术运算可能比有符号整数更简单 [^1]。 ### 代码示例 ```c #include <stdio.h> int main() { int signed_num = -10; unsigned int unsigned_num = 20; printf("Signed int value: %d\n", signed_num); printf("Unsigned int value: %u\n", unsigned_num); return 0; } ```
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