C编程语言中整型变量在内存中的存储形式介绍

Myth丶恋晨 2022-06-01 05:39 200阅读 0赞

本文主要介绍 C 编程语言中整型变量在内存中的存储形式的相关知识。

# 1 示例代码 #

示例代码如下：

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
        int a = -7;
        char string_2[35] = "";
        char string_16[35] = "";
    
        /* 打印出系统中int类型所占的字节数 */ 
        printf("sizeof(a) is %d\n", sizeof(a));
        printf("sizeof(int) is %d\n", sizeof(int));
        
        /* string_2中存储整型变量a的二进制表达形式 */ 
        itoa(a, string_2, 2);
        printf("integer a = %d\nbinary a = %s\n", a, string_2);
        printf("length of string_2 a is %d.\n", strlen(string_2));
        
        /* string_16中存储整型变量a的十六进制表达形式 */ 
        itoa(a, string_16, 16);
        printf("integer a = %d\nHexadecimal a = %s\n", a, string_16);
        printf("length of string_16 a is %d.\n", strlen(string_16));
        
        system("pause");
        
        return 0;
    }

上述代码的运行结果如下：

sizeof(a) is 4
    sizeof(int) is 4
    integer a = -7
    binary a = 11111111111111111111111111111001
    length of string_2 a is 32.
    integer a = -7
    Hexadecimal a = fffffff9
    length of string_16 a is 8.

通过上述代码及其运行结果可知：

1.  整型变量 -7 对应内存中的二进制值为“11111111111111111111111111111001”，对应的十六进制值为“fffffff9”。通过对该二进制值进行如下的求补码操作：  
    a）除符号位之外，按位取反：11111111111111111111111111110110；  
    b）再加 1：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111，此值为原码，对应的数值是 -7。  
    上面的 a、b 运算步骤结果，证明了整型变量 -7 在内存中是以**二进制补码的形式**进行存储的；而十六进制仅仅是对二进制的补码进行了**整合**，同样是以**补码的形式**进行存储的。
2.  \-7 的补码 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001 中，前面 28 位都是符号位，只有最后 4 位是数值位。在进行运算时，把符号位标记出来有利于更清晰地进行运算和理解原码与补码的关系。