int类型的取值范围(为什么负数比正数表示的范围多一位)

2024-05-01 15:44

本文主要是介绍int类型的取值范围(为什么负数比正数表示的范围多一位),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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目录

 🏝1.int的基本概念:

空间大小:

有符号类型的表示形式:

 🏝2.原码、反码、补码

 🏝3.观察+0和-0:

 🏝4.注意:


 前言:

还记得那个刚刚学习C语言,老师给我们讲课的时候,我就稍微了解一下为什么int类型的数据,负数可以表示到-2³¹,而正数只能表示到2³¹-1。

现在也是有时间让我好好写篇文章研究研究它的来龙去脉。

 🏝1.int的基本概念:

空间大小:

●int表示的有符号的整形,int占用4个字节。一个字节是八个比特位,也就是int占用32个比特位,数据在计算机里面存储都是以二进制的形式存储的,并且是以二进制的补码进行存储。

以二进制的原码进行打印。

有符号类型的表示形式:

●有符号的类型,用第一位来表示符号位,1代表负数,0代表正数,其他31位就是用,表示数值,比特位只能放1和0。

1的二进制表示形式:0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0001

-1的二进制表示形式: 1000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0001

所以当出符号位以外,其他的都存1时,可以表示最大的数。

即正数最大为:

0111  1111 | 1111  1111 | 1111  1111 | 1111  1111=2³¹-1=2147483647

当符号为1时,此时为表示为-2³¹+1=-2147483647

此时我们看,如果这样来看,好像int只能表示-2³¹+1~2³¹-1呀,为什么还能表示到-2³¹呢?

 🏝2.原码、反码、补码

我们输入的数,一开始是原码,要变成补码以后,才能存储的计算机中,打印的是原码。

正数的原码、反码、补码都相同。

负数从原码反码是符号位不变,其他的取反,这里的取反就是,0变成1,1变成0,因为二进制里面只有0和1.

负数从反码补码:直接+1

-1的原码:1000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0001

-1的反码:1111  1111   | 1111  1111  | 1111  1111   | 1111  1110

-1的补码:1111  1111   | 1111  1111  | 1111  1111   | 1111  1111

-1补码的16进制形式:ff ff ff ff

 观察下面代码输出的值为多少?

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 0X80000000;int b = 0X80000001;int c = 0Xffffffff;printf("%d\n%d\n%d\n", a, b, c);return 0;
}

对于上面的这个,我的理解是,如果采用0X进行赋值,那么就直接在计算机以这种形式保存下来,因为保存的是补码,负数要转为原码以后,才能打印。

当补码为-0的时候,原码表示为-2³¹。

当补码为-1的时候,原码表示为-2³¹+1。

当补码为1111  1111 | 1111  1111 | 1111  1111 | 1111  1111,原码为-1.

 🏝3.观察+0和-0:

+0:0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000

-0:1000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000 | 0000  0000

+0和-0,都是表示0,那么我们就没有必要用两个数共同来表示0,我们用+0表示0,用-0取表示其他的数,上面我们也发现,-0其实表示的是-2³¹,所以这也是一种规定,可以让我们对资源有一个更充分的利用。

 🏝4.注意:

我们来看一下这个东西:

#include<stdio.h>
int main()
{int a = -2147483648;a = -a;printf("%d\n", a);return 0;
}

这里的a就是-2³¹,我们可以直接把它转为正数,然后打印出来吗?

答案是不可以的,因为如果转为正数,放到int里面,int类型是存不下的,int只能存2³¹-1。所以要这么做的话,我们是能把它存到long 类型,或者long long类型。

这篇关于int类型的取值范围(为什么负数比正数表示的范围多一位)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/952059

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