C語(yǔ)言之整數(shù)存儲(chǔ)底層邏輯用法解讀
更新時(shí)間：2026年04月22日 09:05:25 作者：碼完就睡
本文主要介紹了原碼、反碼、補(bǔ)碼的概念,以及計(jì)算機(jī)中整數(shù)的存儲(chǔ)規(guī)則,解釋了不同整數(shù)類(lèi)型的范圍和表示方式,同時(shí)對(duì)有符號(hào)和無(wú)符號(hào)整數(shù)類(lèi)型進(jìn)行了區(qū)分和對(duì)比,最后介紹了相同字節(jié)大小轉(zhuǎn)換和不同字節(jié)大小轉(zhuǎn)換的方法
一、原碼 反碼 補(bǔ)碼
1.原碼
二進(jìn)制表示法。最高位為符號(hào)位，表示正負(fù)；剩下位為數(shù)值位，表示數(shù)值大小。
例如（以8位舉例）：
- 10的原碼：00001010
- -10的原碼：10001010
2.反碼
符號(hào)位不變，其余位取反。
例如（以8位舉例）：
- 10的反碼：00001010
- -10的反碼：11110101
正數(shù)的反碼=原碼
3.補(bǔ)碼
反碼+1。
例如（以8位舉例）：
- 10的補(bǔ)碼：00001010
- -10的補(bǔ)碼：11110110
正數(shù)：原碼、反碼、補(bǔ)碼都相等
負(fù)數(shù)：
原碼 -> 補(bǔ)碼：符號(hào)位不變，其余位取反；+1
補(bǔ)碼 -> 原碼：
方法一：-1；符號(hào)位不變，其余位取反
方法二：符號(hào)位不變，其余位取反；+1
二、整數(shù)存儲(chǔ)
1.計(jì)算機(jī)中的原反補(bǔ)規(guī)則
所有的整型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中都已補(bǔ)碼的形式存儲(chǔ)和運(yùn)算。
計(jì)算機(jī)在處理整型數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)先將其看作int類(lèi)型進(jìn)行處理；若超出int類(lèi)型的范圍，則將其看作long long型進(jìn)行處理。
例如：
char a = -10;
計(jì)算機(jī)首先申請(qǐng)了1個(gè)字節(jié)的空間，并將這篇空間命名為a；-10的補(bǔ)碼為11111111 11111111 11111111 11110110，將這個(gè)補(bǔ)碼存入a這片空間，因?yàn)閍只有1個(gè)字節(jié)，所以只能存入最后一個(gè)字節(jié)，即11110110。
char b = 10;
計(jì)算機(jī)首先申請(qǐng)了1個(gè)字節(jié)的空間，并將這篇空間命名為b；10的補(bǔ)碼為00000000 00000000 00000000 00001010，將這個(gè)補(bǔ)碼存入a這片空間，因?yàn)閍只有1個(gè)字節(jié)，所以只能存入最后一個(gè)字節(jié)，即00001010。
2.有符號(hào)/無(wú)符號(hào)整數(shù)類(lèi)型
在計(jì)算機(jī)中，char/short/int/long/long long屬于有符號(hào)（signed）的整數(shù)類(lèi)型，此外，計(jì)算機(jī)中還提供了一種無(wú)符號(hào)（unsigned）的整數(shù)類(lèi)型。
| 類(lèi)型 | 格式控制符 | 比特位使用規(guī)則 | 大?。˙yte） | 范圍 | 特殊值 |
| 有符號(hào)（signed可寫(xiě)可不寫(xiě)）的整數(shù)家族 | |||||
| char | %hhd/%c | 1位符號(hào)位 7位數(shù)值位 | 1Byte | -2^7~2^7-1 | 10000000（-2^7） |
| short | %hd | 1位符號(hào)位 15位數(shù)值位 | 2Byte | -2^15~2^15-1 | 10000000 00000000（-2^15） |
| int | %d | 1位符號(hào)位 31位數(shù)值位 | 4Byte | -2^31~2^31-1 | 10000000 00000000 00000000 00000000（-2^31） |
| long | %ld | 1位符號(hào)位 31位數(shù)值位 | 4Byte | -2^31~2^31-1 | 10000000 00000000 00000000 00000000 （-2^31） |
| long long | %lld | 1位符號(hào)位 63位數(shù)值位 | 8Byte | -2^63~2^63-1 | 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000（-2^63） |
| 無(wú)符號(hào)（unsigned）的整數(shù)家族 | |||||
| unsigned char | %hhu | 8位數(shù)值位 | 1Byte | 0~2^8 | |
| unsigned short | %hu | 16位數(shù)值位 | 2Byte | 0~2^16 | |
| unsigned int | %u | 32位數(shù)值位 | 4Byte | 0~2^32 | |
| unsigned long | %lu | 32位數(shù)值位 | 4Byte | 0~2^64 | |
| unsigned long long | %llu | 64位數(shù)值位 | 8Byte | 0~2^64 | |
以char為例：
| char（1位符號(hào)位 7位數(shù)值位） | 數(shù)值 | unsigned char（8位數(shù)值位） | 數(shù)值 | |
| 0 1111111 | 127 | 01111111 | 127 | |
| 0 1111110 | 126 | 01111110 | 126 | |
| ...... | ...... | |||
| 0 0000001 | 1 | 00000001 | 1 | |
| 0 0000000 | 0 | 00000000 | 0 | |
| 1 0000000 | -128 | 10000000 | 128 | |
| 1 0000001 | -1 | 10000001 | 129 | |
| 1 0000010 | -2 | 10000010 | 130 | |
| ...... | ...... | |||
| 1 1111110 | -126 | 1 1111110 | 254 | |
| 1 1111111 | -127 | 11111111 | 255 | |
| char | 1個(gè)符號(hào)位+7個(gè)數(shù)值位 | 最大值 127（0 1111111） | 最小值 -128（1 1111111） |
| unsigned char | 8個(gè)數(shù)值位 | 最大值 255（11111111） | 最小值 0（00000000） |
- 因?yàn)?strong>char類(lèi)型中10000000沒(méi)有別的數(shù)可以表示，計(jì)算機(jī)強(qiáng)制規(guī)定它為最小值-2^7（-128）。
- 同理，short類(lèi)型中，計(jì)算機(jī)強(qiáng)制規(guī)定10000000 00000000為最小值-2^15；
- int和long類(lèi)型中，計(jì)算機(jī)強(qiáng)制規(guī)定10000000 00000000 00000000 00000000為最小值-2^31；
- long long類(lèi)型中，計(jì)算機(jī)強(qiáng)制規(guī)定10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000為最小值-2^63；
3.相同字節(jié)大小轉(zhuǎn)換
int main() {
//-10的原碼:10000000 00000000 00000000 00001010
//-10的反碼:11111111 11111111 11111111 11110101
//-10的補(bǔ)碼:11111111 11111111 11111111 11110110
char a = -10; //只有一個(gè)字節(jié)的空間，只能存放下最后一個(gè)字節(jié):11110110
unsigned char b = -10; //只有一個(gè)字節(jié)的空間，只能存放下最后一個(gè)字節(jié):11110110
printf("a=%hhd,b=%hhd\n", a, b);
/*
a:11110110
1.按照%hhd(有符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要將11110110看作是1個(gè)符號(hào)位+7個(gè)數(shù)值位
2.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->10001010
(符號(hào)位是1，為負(fù)數(shù);負(fù)數(shù)的原碼=補(bǔ)碼-1，再符號(hào)位不變，其余位取反)
3.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10001010->-10
b:11110110
1.按照%hhd(有符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要將11110110看作是1個(gè)符號(hào)位+7個(gè)數(shù)值位
2.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->10001010
(符號(hào)位是1，為負(fù)數(shù);負(fù)數(shù)的原碼=補(bǔ)碼-1，再符號(hào)位不變，其余位取反)
3.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10001010->-10
*/
printf("a=%hhu,b=%hhu\n", a, b);
/*
a:11110110
1.按照%hhu(無(wú)符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要將11110110看作是8個(gè)數(shù)值位
2.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->10001010(正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
3.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10001010->138
b:11110110
1.按照%hhu(無(wú)符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要將11110110看作是8個(gè)數(shù)值位
2.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->10001010(正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
3.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10001010->138
*/
return 0;
}4.不同字節(jié)大小轉(zhuǎn)換
（1）小字節(jié)轉(zhuǎn)大字節(jié)
符號(hào)位不變，數(shù)值位不變，其余位補(bǔ)符號(hào)位的數(shù)字。
int main() {
//-10的原碼:10000000 00000000 00000000 00001010
//-10的反碼:11111111 11111111 11111111 11110101
//-10的補(bǔ)碼:11111111 11111111 11111111 11110110
char a = -10; //只有一個(gè)字節(jié)的空間，只能存放下最后一個(gè)字節(jié):11110110
unsigned char b = -10; //只有一個(gè)字節(jié)的空間，只能存放下最后一個(gè)字節(jié):11110110
printf("a=%hd,b=%hd\n", a, b);
/*
a:11110110 -> a的類(lèi)型是有符號(hào)char類(lèi)型，符號(hào)位:1
1.按照%hd(有符號(hào)short類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11110110擴(kuò)充為2個(gè)字節(jié):
11110110->11111111 11110110
(符號(hào)位不變，數(shù)值位不變，其余位補(bǔ)符號(hào)位的數(shù)字，即補(bǔ)1)
2.將11111111 11110110看作是1個(gè)符號(hào)位+15個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11111111 11110110->10000000 00001010
(符號(hào)位是1，為負(fù)數(shù);負(fù)數(shù)的原碼=補(bǔ)碼-1，再符號(hào)位不變，其余位取反)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10000000 00001010->-10
b:11110110 -> b的類(lèi)型是無(wú)符號(hào)char類(lèi)型，符號(hào)位:0
1.按照%hd(有符號(hào)short類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11110110擴(kuò)充為2個(gè)字節(jié):
11110110->00000000 11110110
(符號(hào)位不變，數(shù)值位不變，其余位補(bǔ)符號(hào)位的數(shù)字，即補(bǔ)1)
2.將00000000 11110110看作是1個(gè)符號(hào)位+15個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:00000000 11110110->00000000 11110110
(符號(hào)位是0，為正數(shù);正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:00000000 11110110->246
*/
printf("a=%hu,b=%hu\n", a, b);
/*
a:11110110 -> a的類(lèi)型是有符號(hào)char類(lèi)型，符號(hào)位:1
1.按照%hu(無(wú)符號(hào)short類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11110110擴(kuò)充為2個(gè)字節(jié):
11110110->11111111 11110110
(符號(hào)位不變，數(shù)值位不變，其余位補(bǔ)符號(hào)位的數(shù)字，即補(bǔ)0)
2.將11111111 11110110看作是16個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11111111 11110110->11111111 11110110
(正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:11111111 11110110->65526
b:11110110 -> b的類(lèi)型是無(wú)符號(hào)char類(lèi)型，符號(hào)位:0
1.按照%hd(有符號(hào)short類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11110110擴(kuò)充為2個(gè)字節(jié):
11110110->00000000 11110110
(符號(hào)位不變，數(shù)值位不變，其余位補(bǔ)符號(hào)位的數(shù)字，即補(bǔ)0)
2.將00000000 11110110看作是16個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:00000000 11110110->00000000 11110110
(正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:00000000 11110110->246
*/
return 0;
}（2）大字節(jié)轉(zhuǎn)小字節(jié)
直接強(qiáng)行截取。
int main() {
//-10的原碼:10000000 00000000 00000000 00001010
//-10的反碼:11111111 11111111 11111111 11110101
//-10的補(bǔ)碼:11111111 11111111 11111111 11110110
short a = -10;
//只有兩個(gè)字節(jié)的空間，只能存放下最后兩個(gè)字節(jié):11111111 11110110
unsigned short b = -10;
//只有兩個(gè)字節(jié)的空間，只能存放下最后兩個(gè)字節(jié):11111111 11110110
printf("a=%hhd,b=%hhd\n", a, b);
/*
a:11111111 11110110
1.按照%hhd(有符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11111111 11110110截取為1個(gè)字節(jié):
11111111 11110110->11110110
2.將11110110看作是1個(gè)符號(hào)位+7個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->10001010
(符號(hào)位是1，為負(fù)數(shù);負(fù)數(shù)的原碼=補(bǔ)碼-1，再符號(hào)位不變，其余位取反)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10001010->-10
b:11111111 11110110
1.按照%hhd(有符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11111111 11110110截取為1個(gè)字節(jié):
11111111 11110110->11110110
2.將11110110看作是1個(gè)符號(hào)位+7個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->10001010
(符號(hào)位是1，為負(fù)數(shù);負(fù)數(shù)的原碼=補(bǔ)碼-1，再符號(hào)位不變，其余位取反)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:10001010->-10
*/
printf("a=%hhu,b=%hhu\n", a, b);
/*
a:11110110
1.按照%hhu(無(wú)符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11111111 11110110截取為1個(gè)字節(jié):
11111111 11110110->11110110
2.將11110110看作是8個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->11110110
(正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:11110110->246
b:11110110
1.按照%hhu(無(wú)符號(hào)char類(lèi)型)的格式輸出，所以要先將11111111 11110110截取為1個(gè)字節(jié):
11111111 11110110->11110110
2.將11110110看作是8個(gè)數(shù)值位
3.將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼:11110110->11110110
(正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同)
4.將原碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:11110110->246
*/
return 0;
}總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)宿舍管理課程設(shè)計(jì)，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-03-03
C++11中std::function與std::bind的用法實(shí)例
大家都知道C++11中增加了許多的新特性,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C++11中std::function與std::bind的用法,文中通過(guò)實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2022-05-05
C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)
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