int型整数在内存中的存储方式

只看该作者 · 2018-12-19 14:20

int类型在内存中的方式
起因：话说楼主在写一个将string类型转化为int类型的函数，就是把atoi()这个函数重写一下，当考虑到溢出这种情况的时候，写下了这样一行代码：

if((！minus&&num>0x7fffffff)||(minus&&num<ffffffff)){

    num=0;

    break;

} 

注：bool minus 是判断该数字是正还是负。

等到测试的时候发现输入一个负数的字符串，得到的结果居然是0。
我敏锐的发掘，一定是num=0这句起了作用，但是按说不应该进入这个if语句啊。
于是我开始分析，int类型是带符号的类型，即第一位是符号位，当符号位为0的时候表示正数，当符号位为1的时候表示负数，那我输入的应该没错啊，0xffffffff不应该是十进制数2147483647这个数的负数模式-2147483647么？？
楼主不解，于是开始试验。
int i=0xffffffff;
cout << i;
输出结果:-1
我就震惊了，明明应该是那么多位的负数，而且这么多个f就给我个-1，我真想问电脑你是怎么想的。后来我看了一下书，书上类似的判断用的是
minus&&num<80000000
于是我有些下了下面的代码
int i=0x80000000;
cout << i;
输出结果:-2147483648

只看该作者 · 2018-12-19 14:20

好吧，看来书上是对的，也不知道电脑是怎么想的怎么翻译的？
于是我开始认真思考这个问题，电脑是怎么想的，发明c++语言的人是怎么想的，以及为什么？
上学的时候隐约记得好像和加法还有减法有关。
于是拿出纸笔，开始模拟。
首先我把int 1和int -1相加，即0x0000001+0xffffffff，诶，奇迹来了，结果是0x100000000，大家看好是9个16进制位哦，而按照int型的存储空间应该是8个16进制位，即4个字节，于是
就剩下0x00000000，这不正好是0么！于是楼主虎躯一震，继续试验。
如果是int 1减去int -1呢？
即0x00000001-0xffffffff这咋减？于是楼主联想上面的例子，决定在整数前面补1位，即0x100000001-0xffffffff得到的结果正好是0x00000002。于是我服了，人家发明的人想的果然就比我们多啊，你想啊，如果是这样就不用进行符号转化了啊，否则，如果按照我之前的理解，-1是0x80000001的话，1+（-1）就应该是先把-1转化为+1，再做加法即0x00000001+0x00000001=0x00000002，这样的话处理起来太麻烦了，而且遇到正数和负数的处理过程不一样大大影响效率。

好了上面的分析分析完了，接下来我说说其他的拓展心得。
1.如果你看见了一个类似0xfffffffa怎么判断它是负几呢？很简单，用0x100000000-0xfffffffa得出来的数加个负号就是了。
2.如果想将一个int型整数取反直接使用符号“~”然后再+1即可，这个方法在效率上比使用符号块，因为是位操作，比运算符操作要快。
如：a=~a+1

只看该作者 · 2018-12-19 17:24

不同变量类型定义数的方式不同，比如最高位是0还是1的问题。

1万 · 2018-12-20 15:13

能否用这种方法判断大小端？

只看该作者 · 2018-12-20 21:49

研究研究这个，对C语言学习还是很有帮助的。

只看该作者 · 2018-12-20 23:06

PC里和单片机里好像还是不同的，不同厂家的单片机貌似设计的也不同。

只看该作者 · 2018-12-20 23:06

不知道GCC和KEIL，IAR是不是也有这个区别。

1万 · 2018-12-21 23:38

以前学习时候，学过这个，后来工作用的时候，发现没用过。

1万 · 2018-12-21 23:49

小数的存储我一直不懂

1万 · 2018-12-22 00:04

睡觉了，明天试试。

只看该作者 · 2018-12-23 00:33

貌似可以用指针观察一下怎么存的。

只看该作者 · 2018-12-23 00:39

大年纪的Bool值都是假的吧。

1万 · 2019-1-7 13:13

这样做不对啊应该是无符号数

1万 · 2019-1-8 11:27

定义为无符号类型

1万 · 2019-1-8 14:37

数据格式要用对。

1万 · 2019-1-8 14:37

选择变量类型很重要。

只看该作者 · 2019-1-9 09:38

C语言的数据类型要求很严格的。

只看该作者 · 2019-1-11 09:19

本帖最后由 whtwhtw 于 2019-1-11 09:27 编辑

计算机用的是补码模式，正数的补码和源码一样，负数是补码模式！！！，负数表现格式为符号位1；后面数为反码+1。

只看该作者 · 2019-1-11 09:34

0XFFFFFFFF的二进制是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，表示为32位有符号数据就是（-）[111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111]，中括号中是补码+1的结果，我们先-1得[111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110]，这是反码，我们再求反得[000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001]。所以实际表示的数据就是-1。

只看该作者 · 2019-1-11 09:40

计算机中是分+0和-0的，并规定他们相等，所以有符号的0x00000000和0x80000000是相等的