C语言中short和unsigned short的取值问题和计算机组成原理
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1.基礎了解
先看圖,short 和unsigned short的字節數是2,也就是說有2Byte,也就是說 16bit ,
即二進制 0000 0000 0000 0000
2.取值問題
short是帶正負號的, 所以取值范圍不同,但是最大值和最小值差是一樣的
short 32767-(-32768)= 65535
unsigned short 65535-0 = 65535 ,表示為二進制就是 1111 1111 1111 1111
為什么是這個取值呢?因為
2的15次方:32768
2的16次方:65536
3.補碼問題
正常人類理解,short取值為十進制的-1時,應表示為 1000 0000 0000 0001
而計算機不會進行“減”運算,都是進行“加”運算,所以1-1,會被計算機解釋為 1+(-1)
short s1 = 1; 二進制 0000 0000 0000 0001
short s2 = -1;二進制 1000 0000 0000 0001
short s3 = s1+s2= 0 ;二進制0000 0000 0000 0001+1000 0000 0000 0001=1000 0000 0000 0010
上面s3的二進制
1000 0000 0000 0010
轉化為十進制s3是 -2 而不是0,這是什么情況????
就是為了解決這一問題,才在計算機中引入了補碼。
補碼是正數不變,
負數是符號位不變,后面諸位取反,末位加一,-1由原來的
1000 0000 0000 0001,變成了 1111 1111 1111 1111
我們再重新計算一下
short s1 = 1; 二進制 0000 0000 0000 0001
short s2 = -1;二進制 1111 1111 1111 1111
short s3 = s1+s2= 0 ;
二進制0000 0000 0000 0001+ 1111 1111 1111 1111=(溢出一位1)0000 0000 0000 0000
還是用程序看起來更為直觀:
運行結果下圖所示(圖中的0x意思就是16進制表示)
C語言程序默認將1前面的0都被省略了,并且默認%d輸出出來是2字節,所以s2是八個f …非常尷尬
輸出結果修正:
s1 = 1;十六進制 0001 ;二進制 0000 0000 0000 0001
s2 = -1;十六進制 f f f f ; 二進制 1111 1111 1111 1111
s3 = 0;十六進制 0000 ; 二進制 0000 0000 0000 0000
再看一個例子(二進制中,兩個正數s1、s2前面的0再一次被省略,這個符號位0表示是正數)
總結
以上是生活随笔為你收集整理的C语言中short和unsigned short的取值问题和计算机组成原理的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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