标签:决定 mamicode 处理 sig sign 原码 举例 基本数据类型 printf
??二进制的位运算并不是很难掌握,因为位运算总共只有5种运算:与、或、异或、左移、右移。与、或和异或运算的规律我们可以用表1总结如下。
与(&) | 0 & 0 = 0 | 1 & 0 = 0 | 0 & 1 = 0 | 1 & 1 = 1 |
---|---|---|---|---|
或(|) | 0 | 0 = 0 | 1 | 0 = 1 | 0 | 1 = 1 | 1 | 1 = 1 |
异或(^) | 0 ^ 0 = 0 | 1 ^ 0 = 1 | 0 ^ 1 = 1 | 1 ^ 1 = 0 |
??左移运算符m<<n表示把m左移n位。在左移n位的时候,最左边的n位将被丢弃,同时在最右边补上n个0。比如:
??右移运算符m>>n表示把m右移n位。在右移n位的时候,最右边的n位将被丢弃。但右移时处理最左边的情形要稍微复杂些。如果数字是一个无符号数值,则用0填补最左边的n位;如果数字是一个有符号数值,则用数字的符号位填补最左边的n位。也就是说,如果数字是正数,则右移之后在最左边补n个0;如果数字是负数,则右移之后在最左边补n个1。下面是对8位有符号数进行右移的例子:
??首先回顾一下二进制的正负数表达方式。在计算机中使用补码表示正负数,其中正数的补码等于其本身,负数的补码则为原码取反再加1。用4位二进制表示-1 ~ 7如表2所示。
补码 | 十进制数值 |
---|---|
0000 | 0 |
0001 | 1 |
0010 | 2 |
0011 | 3 |
0100 | 4 |
0101 | 5 |
0110 | 6 |
0111 | 7 |
1000 | -8 |
1001 | -7 |
1010 | -6 |
1011 | -5 |
1100 | -4 |
1101 | -3 |
1110 | -2 |
1111 | -1 |
??由表2可知,在32位的系统中,int型的-1在计算机中的存储的补码为0xFFFF FFFF。
??如同int a;一样,int 也能被其它的修饰符修饰。除void类型外,基本数据类型之前都可以加各种类型修饰符,类型修饰符有如下四种:
(1)我们都知道整型是4个字节(有些编译器不同,可能会是2个),即32位,无符号整型当然也为32位。
(2)既然是32位,无符号整型的取值是32个0~32个1,即:0~4294967295
(3) 我们举个例子:32位有点长,所以我们拿16位的unsigned short int 来举例。
??short int 是16位的,无符号的范围是0~65535。就拿十进制的32767来说,它的二进制为:0111 1111 1111 1111
??对于无符号的整型32767来说,它的二进制的最高位称为数据位,即那个0就是数据位,数据位是要参与运算的,如果我们把0改成1,即16个1,它的十进制就是65535(就是2的15次方+2的14次方...一直加到2的0次方),这是不同于有符号整型的。
(4) 为了进行理解(3)中的含义,做一个程序说明:
#include <stdio.h>
main()
{
unsigned short int a=32767, b=a+1;//定义短整型无符号
printf("a=%u\nb=%u\n",a,b);//以无符号输出
}
??定义的时候a=32767,也就是0111 1111 1111 1111,输出的依然是32767,a+1=32768, 二进制为1000 0000 0000 0000,输入依然为32768。根据(3)中讲解的,无符号整型的二进制最高位为数据位,数据位为0为1都是按照正常来算的。
(1)有符号整型也是32位;
(2)它的取值范围就与无符号整型不同了。它的范围是-2147483648~2147483647这个范围可以理解为无符号整型的一半变成了负数;
(3) 我们举个例子:32位有点长,所以我们拿16位的unsigned short int 来举例。
??short int 是16位的,有符号的范围是-32768~32767。这个时候可能就有人发问了,32768用二进制表示为1000 0000 0000 0000,那么这个负的32768的负号又怎么理解呢?看下面。
??还是以32767为例子,它的二进制为:0111 1111 1111 1111。对于有符号整型32767来说,它的二进制最高位称为符号位(而不是数据位了),符号位顾名思义就是决定正负号的,规则:0是正,1为负。
(4) 为了进行理解(3)中的含义,做一个程序说明:
#include <stdio.h>
main()
{
// 定义有符号类型
short int a=32767, b, c, d;
b=a+1;
c=a+2;
d=a+3;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}
(5)了解了什么是补码后再来看上述程序:32767的二进制为:0111 1111 1111 1111。我们来计算一下c的值为什么会等于-32767。c=32767+2,c的二进制为:1000 0000 0000 0001(32767的二进制加2),c的这个二进制是在计算机中存储的补码,需要将它转换为原码,也就是将c的二进制数减一再取反。得到的二进制原码为:1111 1111 1111 1111。我们已经说过,符号位为1,表示负值,并不参加运算,所以此二进制的十进制为:-32767。
(6)通过程序也可以发现一个规律,short int的取值范围是-32768~32767,把头尾连接起来形成一个环就可以了。
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原文地址:https://www.cnblogs.com/flyingrun/p/13336828.html