计算机使用二进制来存储和运算数据

二进制数位上的数字只能是0和1

一个字节包含8位二进制位

二进制和十进制一样,只是一种数字的表示形式

1.二进制和十进制的转换

整数:

(1)二进制转换成十进制

二进制数字的每个数位有一个编号,最右边的编号是0,向左一次递增

二进制转换成十进制的结果就是将每个数位上的1乘以2的编号次方,再将所有的结果相加

1234 = 1X10^3 2X10^2 3X10^1 4X10^0 1010111 = 1X2^6 1X2^4 1x2^2 1x2^1 1x2^0 = 64 16 4 2 1 = 87 01110101 = 2^6 2^5 2^4 2^2 2^0 = 64 32 16 4 1 = 117

注:二进制数字中相邻的1之间有倍数关系,左边的1是右边的1的两倍

(2)十进制转二进制

方法1:

将十进制的数字拆分成多个非重复的2的整数次方之和,再将每个拆分的结果单独转换成二进制,最后将所有的结果合并

79 = 64 8 4 2 1 = 2^6 2^3 2^2 2^1 2^0 = 1000000 1000 100 10 1 = 1001111

方法2:

将十进制的数字不停地除以2,保留余数,直到商为0,然后把所有的余数倒着写,得到的结果就是对应的二进制转换结果

余数 103 1 51 1 25 1 12 0 6 0 3 1 1 1 0 ------------停止 结果为 1100111 175 1 87 1 43 1 21 1 10 0 5 1 2 0 1 1 0 结果为 10101111

补充:

使用上述方法得到的是二进制的原码

计算机中存储整数实际上存储的是二进制的补码

非负数的补码就是原码,负数的补码是他相反正数的原码取反加1得到

-103 0110 0111 取反------> 1001 1000 加1------> 1001 1001

小数:

(1)二进制转换成十进制

整数部分直接使用上面整数的转换方法,小数部分的每个数位也有一个编号,最左边的小数数位的编号是-1,向右依次递减

小数二进制转换成十进制的结果就是将每个数位上的1乘以2的编号次方,再将所有的结果相加

1011011.1011 = 2^6 2^4 2^3 2^1 2^0 2^-1 2^-3 2^-4 = 64 16 8 2 1 0.5 0.125 0.0625 = 91.6875

(2)十进制转二进制

整数部分直接使用上面整数的转换方法,将小数部分不停乘以2,每次保留个位并且清0,直到没有小数部分为止,记录的个位依次就是二进制的小数部分

137.3725 整数部分:10001001 小数部分:0.0101111.... 0.3725 0 0.745 1 0.49 0 0.98 1 0.96 1 0.92 1 0.84 1 ...... 0

2.浮点数的存储

浮点数在计算机中的存储类似于科学计数法

1486.31 --------- 1.48631 X 10^3

首先将小数转换成二进制,把二进制的小数用类似于科学计数法的方法表示处理

137.375 ------> 10001001.011 ------> 1.0001001011 X 2^7

在计算机中,记录以上浮点数分别记录 符号,阶码,尾数

c语言进制转换笔记(C语言之进制)(1)

浮点数在计算机中的存储

假设符号位叫S,阶码叫E,尾数叫M,那么对应的浮点数的值V

V = (-1)^S X M X 2^E

浮点数存储的特别规定:

(1)对于尾数M来说,个位永远是1,不需要记录他,尾数M只记录小数点之后的部分

1.0001001011 ------> 0001001011

(2)对于阶码E来说,由于指数可正可负,需要对阶码进行修正

阶码不全为0或者不全为1,阶码E减去一个数得到真实指数,float类型减去127,double需要减去1023,比如一个float数的阶码为129,对应的指数是129-127 = 2

(3)阶码E全为0,这个时候尾数M不再需要加上前面的1,这种方法用来表示 /-0,或者接近于0的很小的数字

(4)阶码E全为1,如果尾数M全为0,此时表示 /-无穷大,如果尾数M不全为0,此时表示该浮点数非法(NaN)

3.八进制

八进制数位上的数字为0~7,八进制是二进制的简写形式

把二进制表示形式从右到左每三个数位分为一组,每一组用一个0-7之间的数字代替,这样的得到的结果就是数字的八进制表示形式

在C代码中可以直接使用八进制,但是必须在数字前加0

10 101 111 = 0257

printf打印数字的八进制形式使用占位符%o

4.十六进制

十六进制是二进制的简写形式,每个数位上的值是0~15,其中0-9直接用数字,10~15使用字母a~f

把二进制表示形式从右到左每四个数位分为一组,每一组用一个0-9或a-f之间的内容代替,这样的得到的结果就是数字的十六进制表示形式

在C代码中可以直接使用十六进制,但是必须在数字前加0x

1010 1111 = 0xaf

printf打印数字的十六进制形式使用占位符%x(小写) %X(大写)

配套视频:深度解析C语言

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