C语言内存分析

 

C语言内存分析

1、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语言在默认的状况下为十进制。

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

判断如下数据是否正确：

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。

 

2、内存分析

注意：内存寻址，由大到小。

Int a=1;

Int b=2;

 

3、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做为符号位，显而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表明int类型的最高位，没必要用来做为符号位。

 

4、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，不然为0。

示例：9&5 的结果为1

1001

0101

——

0001

说明：若是位与上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仍是1，则能够与上数值以判断，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，不然为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，不然为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. 顺序能够交换。如9^5^9=9^9^5=0^5=5

③. 任何数值跟0进行异或，结果仍是原来的数值。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的二进制位所有左移n位，高位丢弃，低位补零。左移n位的结果实际上是乘以2的n次方，因为符号位会被丢弃，因此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：若是某个数须要乘以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的二进制位所有右移n位，低位丢弃，符号位不变，通常状况下高位用符号位补齐。右移的结果其实是除以2的n次方。

 

（七）练习

（1）使用位运算交换两个变量的值

#include<stdio.h>

int main()

{

int a=10;

int b=11;

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);

a=a^b;

b=a^b;

a=a^b;

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);

return 0;

}

（2）使用位&运算符判断变量的奇偶性

 

#include<stdio.h>

int main()

{

printf("请输入须要判断的整数:\n");

int n;

scanf("%d",&n);

/*

if(n%2==0)

printf("这个数是偶数\n");

else

printf("这个数是奇数\n");

*/

if((n&1)==1)

printf("这个数是奇数\n");

else if((n&1)==0)

printf("这个数是偶数\n");

return 0;

}

 

（3）编写一个函数，输出整数的二进制格式

#include<stdio.h>

void putbinary(int number);

int main()

{

printf("这个程序的做用是把你输入的整数以二进制的格式输出\n");

printf("请输入一个整数：\n");

int n;

scanf("%d",&n);

putbinary(n);

return 0;

}

 

void putbinary(int number)

{

//int count=sizeof(number)*8-1;

int count=(sizeof(number)<<3)-1;//注意这里须要注明优先级

printf("%d\n",count);

 

while(count>=0)

{

int value=(number>>count)&1;

printf("%d",value);

//每四个数字，打印一个空格

if(count%4==0)

printf(" ");

count--;

}

 

}

 

5、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

二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中的全部字符都是单字节的。

Char c=’男’；//错误，由于一个汉字占据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，另外一种形式而已

Char类型占据一个字节，因此它的取值范围为-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。

#include<stdio.h>

 

char upper(char c)

{

if(c>='a'&&c<='z')

return c-('a'-'A');

else

return c;

}

int main()

{

char a=upper('b');

printf("%c\n",a);

return 0;

}