李洪强-C语言4-内存分析

时间:2022-08-09 08:15:59

C语言内存分析

一、进制

概念:进制是一种计数方式,是数值的表现形式

4种主要的进制:

①. 十进制:0~9

②. 二进制:0和1

③. 八进制:0~7

④. 十六进制:0~9+a b c d e f

C语言在默认的情况下为十进制。

Int num=1010;//十进制

Int num=0b1100;//二进制,以0b或者是0B开头

Int num=014;//八进制,以0开头

Int num=0x4;//十六进制,以0x开头

占位符:

%d和%i    :一十进制整数的形式输出一个值

%o :以不带符号的八进制输出

%x :以不带符号的十六进制输出

%u :以不带符号的十进制输出

%c : 输出字符

%p : 输出地址

%f : 输出小数

%s : 输出字符串

N位二进制的取值范围:

2位···0~3   0~2的2次方-1

3位···0~7   0~2的3次方-1

N位···   0~2的n次方-1

判断以下数据是否正确:

0x7h4 0986 .089 0b325 10e8.7 96f -.003

类型的取值:

在64位编译器下,int类型 占4个字节 共4x8=32bit char类型 占1个字节 共1x8=8bit ,在内存中以字节为单位进行存储。

二、内存分析

注意:内存寻址,由大到小。

Int a=1;

Int b=2;

三、类型说明符

Short== Short int %d 2

Long ==long int %ld 8

Long long ==Long long int  %lld 8

Signed ==Signed int==int %d 4(有符号)

Unsigned ==Unsigned int %u 4(无符号)

Signed和unsigned的区别在于最高位要不要拿来作为符号位,显然后者的取值范围更大。这两个说明符可和long等说明符组合使用,但不会改变字节数。Unsigned代表int类型的最高位,不必用来作为符号位。

四、位运算

(一)按位与 &

功能:只有对应的两个二进制位均为1时,结果才为1,否则为0。

示例:9&5 的结果为1

1001

0101

——

0001

说明:如果位与上1则保留原值,与上0则为0。

应用:查询0101 0111 0000的倒数第六位是0还是1,则可以与上数值以判断,得出的结果是什么,那么它的原值就是什么。

0101 0111 0000

0000 0010 0000

0000 0010 0000

(二)按位或 |

功能:只要对应的两个二进制位有一个为1则结果为1,否则为0。

举例:9|5的结果为13

1001

0101

——

1101

(三)按位异或 ^

功能:当对应的两个二进制位不相等时,结果为1,否则为0。

举例:9^5的结果为:12

1001

0101

——

1100

规律:

①. 相同整数异或的结果为0,如5^5=0

②. 顺序可以交换。如9^5^9=9^9^5=0^5=5

③. 任何数值跟0进行异或,结果还是原来的数值。9^0=9

④. a^b^a==b

(四)按位取反 ~

举例:~9的结果为-10

0000 0000  0000  0000 0000  0000  0000  1001

1111 1111 1111  1111  1111  1111 1111 0110

(五)左移 <<

如a<<n

把整数a的二进制位全部左移n位,高位丢弃,低位补零。左移n位的结果其实是乘以2的n次方,由于符号位会被丢弃,所以结果可能会改变正负性。

举例:9<<1的结果为18

0000 1001

0010 0010

应用:如果某个数需要乘以2的n次方,那么使用位运算效率更高。

(六)右移 >>

如a>>n

把整数a的二进制位全部右移n位,低位丢弃,符号位不变,一般情况下高位用符号位补齐。右移的结果实际上是除以2的n次方。

(七)练习

(1)使用位运算交换两个变量的值

 

(2)使用位&运算符判断变量的奇偶性

(3)编写一个函数,输出整数的二进制格式

五、char类型

(一)基础

Char c=‘A’;

字符在内存中也是也二进制的格式存储的。

Int num=6;//在内存中以00···0110存储

Char num=‘6’;//对应的ascii码值是54=32+16+4+2,在内存中为11 0110

两者之间有着本质的区别,一个是具体的整数值,一个是字符,以ASCII格式存储。

(二)使用注意

单引号只能括住单字节的字符,ASCII中的所有字符都是单字节的。

Char c=’男’;//错误,因为一个汉字占据3个字节的存储空间

Char c=”A”;//错误,这是字符串,为‘A’+‘\0’。

Char c=65;//正确,另一种形式而已

Char类型占据一个字节,所以它的取值范围为-128~127。

帮助:输出一个\,使用\\,输出一个单引号使用\’,输出一个双引号,使用\"。

练习:编写一个函数,将小写字母转换为大写。