C编程基础 第4节:变量类型

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变量类型

  我们认识了变量，知道变量是用来存放数据的，会占用空间。由于数据本身有多种类型，不同类型的数据代表不同的意义，有不同的操作，所以一个变量需要知道自己存储的是什么类型的数据，才知道如何去处理这些数据。C 语言的基本变量类型有整数型、浮点型、字符型、布尔型。
  

整数型

有符号数表示法

  在数学中使用符号"+" 和 "-"来表示数字的正负，而计算机只能处理由 0 和 1 组成的二进制数据，因此需要一种能表示数字正负的编码方法。当前有四种方法用来表示有符号数：原码、反码、补码、移码。

• 原码：二进制数在存储单元最高位加上符号值后得到的编码即为原码，符号位为 0 代表正数、符号位为 1 代表负数。二进制数等于 0 时，符号位可为 0 也可为 1，代表 ±0。例如在 8 位存储单元中，10(二进制：1010)的原码为 0000,1010，-10 的原码为 1000,1010。
• 反码：反码通常是由原码求补码或由补码求原码的过渡码，正数(包括 +0)的反码等于其原码，负数(包括 -0)的反码为在其原码的基础上符号位不变其余位进行取反。例如在 8 位存储单元中，-10 的原码为 1000,1010，反码为 1111,0101。
  
• 补码：计算机最终使用补码的形式存储整数，正数和 0 的补码等于其原码，负数的补码为其反码的基础上加 1。例如在 8 位存储单元中，-10 的反码为 1111,0101，补码为 1111,0110。
  
• 移码：不需要符号位，而是将原值加上一个偏移量使得编码值大于等于 0 的编码方式。移码没有标准，对于 n 位存储单元，通常将中位数 K = 2ⁿ⁻¹ 映射为 0，该中位数即偏移量，一个二进制数加上偏移量便可得到移码，大于偏移量即为正数，小于偏移量即为负数。
  

 
练习：由补码计算取值
  计算机使用补码存储整数，根据补码的定义可知，由补码计算取值，首先看最高位，如果是 0 则不需要转换就能得到一个二进制正数，如果是 1 则需要减 1 后进行按位取反就得到一个二进制负数的绝对值。
  请计算以下补码的取值：0000,0000、1000,0000、1111,1111、0111,1111。
 
扩展：补码原理
  (前往链接)
 

整数取值范围

  存储单元的大小决定了其可取值的范围。对于一个 n 字节的整型单元，共有 2ⁿ 种取值，符号位占 1 位，绝对值共有 2^n-1 种取值。正数从 0 开始，最大值为 2^n-1-1。负数从 -1 开始，最小值为 -2ⁿ