c语言下的变量类型及计算

源码 补码 反码

机器数：一个数在计算机中的二进制表示形式,  叫做这个数的机器数。机器数是带符号的，在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1.

 

真值：第一位是符号位，将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。

 

原码：原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制。

 

反码：正数的反码是其本身。负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.

 

补码：  正数的补码就是其本身。负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

          计算机内的所有值计算，均换成补码进行。

          为什么使用补码：

          （1）计算机辨别"符号位"显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是人们想出了将符号位也参与运算的方法。

                 负数的补码与对应正数的补码之间的转换可以用同一种方法——求补运算完成，可以简化硬件。可将减法变为加法，省去减法器。

                 无符号数及带符号数的加法运算可以用同一电路完成。

 

          （2）使用补码, 不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题, 而且还能够多表示一个最低数. 这就是为什么8位二进制, 使用原码或反码表示的范围为[-127, +127],

                而使用补码表示的范围为[-128, 127].

 

          （3）因为机器使用补码, 所以对于编程中常用到的32位int类型, 可以表示范围是: [-2³¹, 2³¹-1] 因为第一位表示的是符号位.而使用补码表示时又可以多保存一个最小值.

 

         补码的原理：使用了 “同余”的原理，即时钟往前拨（加法）和往回拨（减法），可以实现同样的计算结果。

 

 

signed 和 unsigned

 

c语言中，存在：

unsigned int /int

unsigned char /char

unsigned short /short

double （带符号的类型）

 

当一个无符号数和一个有符号数进行比较运算时，有符号数会被隐含的转换成无符号数，并假设这两个数都是非负数，然后进行比较运算。当把一个有符号数转换成无符号数时，其底层的二进制表示没有改变，仅仅是对其进行了不同的解释。

 

注意点：

（1） 当2个unsigned 的整数比较时，不能用相减判断，而是直接用 > 或 < 来判断

（2）位数小于int的提升到int,int之后都是从signed –> unsigned

（3）对于浮点数来说，浮点数（float，double）实际上都是有符号数，unsigned 和signed前缀不能加在float和double之上，当然就不存在有符号数根无符号数之间转化的问题了。

一定要记住如果需要使用有符号数时不要忘记强制转换。

 

if( x2>x1)
  printf(" x2-x1>0 x1:%d x2:%d x2-x1:%d x2-x1:%u \n",x1,x2,x2-x1,x2-x1 );
else
  printf("x2-x1<0 x1:%d x2:%d x2-x1:%d x2-x1:%u \n",x1,x2,x2-x1,x2-x1 );
 
if( (x2-x1) >0 )
  printf(" x2-x1>0 x1:%d x2:%d x2-x1:%d  x2-x1:%u  \n",x1,x2,x2-x1,x2-x1 );
else
  printf("x2-x1<0 x1:%d x2:%d x2-x1:%d  x2-x1:%u  \n",x1,x2,x2-x1,x2-x1 );

运行结果

x2-x1<0 x1:99 x2:88 x2-x1:-11 x2-x1:4294967285
 x2-x1>0 x1:99 x2:88 x2-x1:-11  x2-x1:4294967285

 

 

int a = -1;
unsigned int b = 1;
 
char x = -1;
unsigned char y = 1;
 
int m = -1;
unsigned char n = -1;
 
char t1 = -1;
unsigned int t2 = -1;
 
printf("a>b :%d\n", a > b);
printf("x>y :%d\n",x>y );
printf("m>n :%d\n",m>n);
printf("t1>t2: %d\n",t1>t2);

运行结果

a>b :1   /* a,b转成 unsigned int */
x>y :0   /* x,y 均被转成 int */
m>n :0    /*原因在于要把n提升为int就是255当然大于-1了，unsigned char 先提升为int,送入int的低八位中，高位全部补零   . 位数少的类型往位数多的类型转换 、*/
t1>t2: 0   /* t1转成 unsigned int 为0xffffffff,t2也是 0xffffffff ,比较应该是相等 */

 

 

 

 

参考

http://www.cnblogs.com/zhangziqiu/archive/2011/03/30/ComputerCode.html