C語言中8進制和16進制怎麼表示
C語言本身支持的三種輸入是:
1. 十進制。比如20,457;
2. 十六進制,以0x開頭。比如0x7a;
3. 八進制,以0開頭。比如05,0237
所以C語言沒有二進制輸入,最多可用函數去實現。
八進制數的表達方法
C/C++規定,一個數如果要指明它採用八進制,必須在它前面加上一個0(數字0),如:123是十進制,但0123則表示採用八進制。這就是八進制數在C、C++中的表達方法。
C和C++都沒有提供二進制數的表達方法
現在,對於同樣一個數,比如是100,我們在代碼中可以用平常的10進製表達,例如在變量初始化時:
int a = 100;
我們也可以這樣寫:
int a = 0144; //0144是八進制的100;
八進制數在轉義符中的使用
我們學過用一個轉義符'/'加上一個特殊字母來表示某個字符的方法,如:'\n'表示換行(line),而'\t'表示Tab字符,'\''則表示單引號。今天我們又學習了另一種使用轉義符的方法:轉義符'\'後面接一個八進制數,用於表示ASCII碼等於該值的字符。
比如,查一下ASCII碼錶,我們找到問號字符(?)的ASCII值是63,那麼我們可以把它轉換爲八進值:77,然後用 '\77'來表示'?'。由於是八進制,所以本應寫成 '\077',但因爲C/C++規定不允許使用斜槓加10進制數來表示字符,所以這裏的0可以不寫。
例如:
printf("\077\n\77\n")
則輸出結果爲:
?
?
16進制的表示:以0X或0x開頭的數字序列(數字0)
如24就是0x018
另外,A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15
例如
#include <stdio.h>
main()
{
int a=0x018,b=24,c=016;
printf("%d\n",a);
printf("%d\n",b);
printf("%d\n",c);
}
結果爲
24
24
14
原碼,反碼及補碼
概述
在計算機內,有符號數有3種表示法:原碼、反碼和補碼。
在計算機中,數據是以補碼的形式存儲的,所以補碼在c語言的教學中有比較重要的地位,而講解補碼必須涉及到原碼、反碼。
詳細釋義
所謂原碼就是二進制定點表示法,即最高位爲符號位,“0”表示正,“1”表示負,其餘位表示數值的大小。
反碼錶示法規定:正數的反碼與其原碼相同;負數的反碼是對其原碼逐位取反,但符號位除外。
補碼錶示法規定:正數的補碼與其原碼相同;負數的補碼是在其反碼的末位加1。
原碼、反碼和補碼的表示方法
定點整數表示方法
原碼
在數值前直接加一符號位的表示法。
例如: 符號位 數值位
[+7]原= 0 0000111 B
[-7]原= 1 0000111 B
注意:
a. 數0的原碼有兩種形式:
[+0]原= 00000000B
[-0]原= 10000000B
b. 8位二進制原碼的表示範圍:-127~+127
定點小數表示方法
反碼
正數:正數的反碼與原碼相同。
負數:負數的反碼,符號位爲“1”,數值部分按位取反。
例如: 符號位 數值位
[+7]反= 0 0000111 B
[-7]反= 1 1111000 B
注意:
a. 數0的反碼也有兩種形式,即
[+0]反=00000000B
[- 0]反=11111111B
b. 8位二進制反碼的表示範圍:-127~+127
補碼
1)模的概念:把一個計量單位稱之爲模或模數。
例如,時鐘是以12進制進行計數循環的,即以12爲模。在時鐘上,時針加上(正撥)12的整數位或減去(反撥)12的整數位,時針的位置不變。
對於一個模數爲12的循環系統來說,加2和減10的效果是一樣的;因此,在以12爲模的系統中,凡是減10的運算都可以用加2來代替,這就把減法問題轉化成加法問題了(注:計算機的硬件結構中只有加法器,所以大部分的運算都必須最終轉換爲加法)。
10和2對模12而言互爲補數。
同理,計算機的運算部件與寄存器都有一定字長的限制(假設字長爲8),因此它的運算也是一種模運算。當計數器計滿8位也就是256個數後會產生溢出,又從頭開始計數。產生溢出的量就是計數器的模,顯然,8位二進制數,它的模數爲2^8=256。在計算中,兩個互補的數稱爲“補碼”。
2)補碼的表示:
正數:正數的補碼和原碼相同。
負數:負數的補碼則是符號位爲“1”。並且,這個“1”既是符號位,也是數值位。數值部分按位取反後再在末位(最低位)加1。也就是“反碼+1”。
例如: 符號位 數值位
[+7]補= 0 0000111 B
[-7]補= 1 1111001 B
補碼在微型機中是一種重要的編碼形式,請注意:
a. 採用補碼後,可以方便地將減法運算轉化成加法運算,運算過程得到簡化。
正數的補碼即是它所表示的數的真值,而負數的補碼的數值部份卻不是它所表示的數的真值。
採用補碼進行運算,所得結果仍爲補碼。
b. 與原碼、反碼不同,數值0的補碼只有一個,即
[0]補=00000000B。
若字長爲8位,則補碼所表示的範圍爲-128~+127;進行補碼運算時,應注意所得結果不應超過補碼所能表示數的範圍。
原碼、反碼和補碼之間的轉換
由於正數的原碼、補碼、反碼錶示方法均相同,不需轉換。
在此,僅以負數情況分析。
(1) 已知原碼,求補碼。
例:已知某數X的原碼爲10110100B,試求X的補碼和反碼
解:由[X]原=10110100B知,X爲負數。求其反碼時,符號位不變,數值部分按位求反;求其補碼時,再在其反碼的末位加1。
1 0 1 1 0 1 0 0 原碼
1 1 0 0 1 0 1 1 反碼,符號位不變,數值位取反
1 +1
1 1 0 0 1 1 0 0 補碼
故:[X]補=11001100B,[X]反=11001011B。
(2) 已知補碼,求原碼。
分析:按照求負數補碼的逆過程,數值部分應是最低位減1,然後取反。但是對二進制數來說,先減1後取反和先取反後加1得到的結果是一樣的,故仍可採用取反加1 有方法。
例:已知某數X的補碼11101110B,試求其原碼。
解:由[X]補=11101110B知,X爲負數。
1 1 1 0 1 1 1 0 補碼
1 1 1 0 1 1 0 1 反碼(減1)
1 0 0 1 0 0 1 0 原碼(符號位不變,其它取反)
有符號數運算時的溢出問題
比如在32位機上1的原碼是(十六進制) 0000 0001,那麼它的反碼是
1111 1110。
補碼也是:1111 1110。
補碼:正數的補碼就是其反碼(也是其原碼), 負數的補碼是其原碼按位取反,並在末位加一,所以
1 的補碼也是0000 0001
而-1 的補碼 是 1111 1110 再末位加1, 變成 1111 1111
即32位機器上-1的補碼是 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
換算成十六進制就是ffff ffff
見下面的例子:
#include <stdio.h>
main()
{
int a=1,b=-1;
printf("%x\n",a);
printf("%x\n",b);
printf("%X\n",a);
printf("%X\n",b);
}
結果:
1
ffffffff
1
FFFFFFFF
typedef unsigned short int Uint16;
Uint16 a=10;
Uint16 b=20;
那麼Uint16 c= a-b得到65526,
short int d=a-b得到-10,
C語言按位取反運算符~
注意:C語言的按位取反運算,對於符號位同樣取反
C語言~12 按位取反的結果 是什麼?
short 型爲例 12的二進制爲0000 1100
取反便成了。1111 0011
而這個數用帶符號的整形(%d打印出)表示爲-13
------------------------
負數的絕對值等於: 取反 + 1
1111 0011 取反加1爲0000 1101 = 13
所以爲-13
最高位爲符號位
-----------------------------------
printf("%x,%d\n",~7,~7);//輸出:fffffff8,-8
源碼編譯環境vs.net2005、32位機
//.NETCLR規定整型變量默認爲int類型,也就是說此處的7在內存中佔有4個字節。
00000000 00000000 00000000 00000111(7)
按位取反運算
11111111 11111111 11111111 11111000
printf("%x\n",~7)//十六進制輸出:fffffff8
printf("%d\n",~7)//十進制輸出 :-8
之所以出現-8在於結果溢出,比如
printf("%u\n",~7)//十進制輸出 :4294967288
因此,輸出結果爲-8在於超過了int的範圍