1.整型的歸類

char

short

int

long

以上都分為有符號（signed）與無符號（unsigned）的類型

2.原碼、反碼和補碼

2.1 定義

計算機在表示一個數(shù)字時，是采用二進制的方式，所以為了準確表示一個數(shù)的正負，每一個有符號數(shù)都將其最高位視作是符號位，最高位為0表示正數(shù)，最高位為1表示負數(shù)。我們接下來以有符號整型int的數(shù)字進行分析。

一個有符號整數(shù)由 符號位 + 數(shù)值位 組成，數(shù)值位是其最高位，分別以0/1表示正/負

對于正數(shù)來說，反碼補碼都與原碼相同；

對于負數(shù)來說，符合以下3條規(guī)則：

原碼：將十進制數(shù)字直接翻譯為二進制數(shù)

反碼：原碼的符號位不變，其他位按位取反

補碼：反碼+1

而對于整型來說，整型在內(nèi)存中實際上是以補碼的形式進行存儲的。

2.2 補碼的意義

有的同學可能就會問了，為什么計算機要發(fā)展出原碼、反碼、補碼這么多種碼呢？

這就與計算機對于整數(shù)的運算有關(guān)了。

CPU只有加法器，減法在運算時也會被視作一個數(shù)加另一個負數(shù)。考慮到整數(shù)的最高位是符號位，兩個整數(shù)中若包含負數(shù)，以原碼直接相加得到的數(shù)一定是不對的。所以問題就變成了如何使得運算簡單而精確，既要處理符號位，又要只進行加法運算，達到以某一種二進制形式的“碼”直接相加就能得到正確結(jié)果。

下面，我們以60+（-18）為例，分別用原碼、反碼、補碼直接進行二進制的運算。

原碼運算：

00000000 00000000 00000000 00111100（ 60的原碼）+ 10000000 00000000 00000000 00010010（-18的原碼）-------------------------------------------10000000 00000000 00000000 01001110（某個數(shù)的原碼）

顯然，得到了的原碼轉(zhuǎn)化為10進制是-78，并非正確答案42。

反碼運算：

00000000 00000000 00000000 00111100（ 60的反碼）+ 11111111 11111111 11111111 11101101（-18的反碼）-------------------------------------------100000000 00000000 00000000 00101001 截取后32位： 00000000 00000000 00000000 00101001（某個數(shù)的反碼）

顯然，得到了的反碼轉(zhuǎn)化為10進制原碼是41，并非正確答案42，但是只與正確答案相差（+1），于是，我們就想將負數(shù)的反碼+1，即變成“補碼”來進行運算，而又正數(shù)的補碼是原碼本身，這時候我們看看會怎么樣呢？

補碼運算：

00000000 00000000 00000000 00111100（ 60的補碼）+ 11111111 11111111 11111111 11101110（-18的反碼）-------------------------------------------100000000 00000000 00000000 00101010 截取后32位： 00000000 00000000 00000000 00101010（某個數(shù)的補碼）

顯然，得到了的補碼轉(zhuǎn)化為10進制原碼是42，我們得到了正確結(jié)果。

2.3 結(jié)論

綜上，我們發(fā)現(xiàn)，只要將兩個整數(shù)使用補碼進行運算，就不需要考慮它們的符號位了，將它們的所有位直接簡單相加即可，就能得到正確的結(jié)果。

2.4* 負數(shù)二進制補碼的快速轉(zhuǎn)化

對于char類型整數(shù)，-1用二進制補碼表示為

當我們已知一個負數(shù)的二進制補碼時，用比這個數(shù)多一位的、最高位為1、其他位全0、這里應(yīng)為9位的二進制數(shù)

直接減去-1的二進制補碼得

得到的數(shù)就是十進制（-1）的絕對值，也就是1，只要加上負號，就能快速得到這個負數(shù)二進制補碼的十進制原碼。

原理十分簡單，一個負數(shù)的 原碼加上補碼 = 原碼+反碼+1 = 所有二進制位全1再加1 = 多一位的、最高位為1、其他位全0

3. 大小端字節(jié)序

3.1 什么是大小端

在內(nèi)存中，數(shù)據(jù)的大小端存儲是在 字節(jié) 尺度上進行討論的

大端存儲模式：數(shù)據(jù)的 低位 保存在內(nèi)存的 高地址 ，數(shù)據(jù)的 高位 保存在內(nèi)存的 低地址

小端存儲模式：數(shù)據(jù)的 低位 保存在內(nèi)存的 低地址 ，數(shù)據(jù)的 高位 保存在內(nèi)存的 高地址

3.2 為什么有大端和小端之分

在計算機系統(tǒng)中，我們通常是以字節(jié)為單位存儲數(shù)據(jù)的，每個地址對應(yīng)一個字節(jié)。

一個字節(jié)為8bit，但是在C語言中除了8bit的char之外，還有16bit的short，32bit的int。另外，對于位數(shù)大于8位的處理器，例如16位和32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個字節(jié)，那么必然存在著如何將多個字節(jié)安排的問題。這邊導(dǎo)致了大小端存儲模式的誕生。

我們以int類型的數(shù) 0x01ff4218 為例（兩個十六進制位即為1個字節(jié)），看一下在大小端下這4個字節(jié)分別是如何分配的

3.3 寫一段代碼來判斷你的機器的大小端字節(jié)序

算法簡單概括：截取4個字節(jié)大小的int整型的1個字節(jié)的低位。若機器為大端字節(jié)序，該字節(jié)存儲0x00；若機器為小端字節(jié)序，該字節(jié)存儲0x01；

#include《stdio.h》//實現(xiàn)方法1int check1（）{ int i = 1; return *（char*）&i;}

//實現(xiàn)方法2int check2（）{ union check { int i; char c; }ch = {1}; return ch.c;}

int main（）{ int ret = check1（）; if （ret == 1） { printf（“小端

”）; } else { printf（“大端

”）; } return 0;}

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