07.C语言内存分析

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

1 #include<stdio.h>
2
3 int main()
4
5 {
6
7 int a=10;
8
9 int b=11;
10
11 printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
12
13 a=a^b;
14
15 b=a^b;
16
17 a=a^b;
18
19 printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
20
21 return 0;
22
23 }

（2）使用位&运算符判断变量的奇偶性

1 #include<stdio.h>
2
3 int main()
4
5 {
6
7    printf("请输入需要判断的整数:\n");
8
9     int n;
10
11     scanf("%d",&n);
12
13 /*
14
15    if(n%2==0)
16
17    printf("这个数是偶数\n");
18
19    else
20
21    printf("这个数是奇数\n");
22
23 */
24
25     if((n&1)==1)
26
27      printf("这个数是奇数\n");
28
29     else if((n&1)==0)
30
31     printf("这个数是偶数\n");
32
33     return 0;
34
35 }

（3）编写一个函数，输出整数的二进制格式

1 #include<stdio.h>
2
3 void putbinary(int number);
4
5 int main()
6
7 {
8
9    printf("这个程序的作用是把你输入的整数以二进制的格式输出\n");
10
11    printf("请输入一个整数：\n");
12
13    int n;
14
15    scanf("%d",&n);
16
17    putbinary(n);
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19    return 0;
20
21 }
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23
24
25 void putbinary(int number)
26
27 {
28
29      //int count=sizeof(number)*8-1;
30
31       int count=(sizeof(number)<<3)-1;//注意这里需要注明优先级
32
33      printf("%d\n",count);
34
35
36
37 while(count>=0)
38
39 {
40
41     int value=(number>>count)&1;
42
43     printf("%d",value);
44
45 //每四个数字，打印一个空格
46
47     if(count%4==0)
48
49      printf(" ");
50
51      count--;
52
53 }
54
55
56
57 }
58
59

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。

1 #include<stdio.h>
2
3
4
5 char upper(char c)
6
7 {
8
9 if(c>='a'&&c<='z')
10
11 return c-('a'-'A');
12
13 else
14
15 return c;
16
17 }
18
19 int main()
20
21 {
22
23 char a=upper('b');
24
25 printf("%c\n",a);
26
27 return 0;
28
29 }