C语言二进制思想以及数据的存储_C 语言

我们平时使用的数字都是由 0~9 共十个数字组成的,例如 1、9、10、297、952 等,一个数字最多能表示九,如果要表示十、

十一、二十九、一百等,就需要多个数字组合起来。

例如表示 5+8 的结果,一个数字不够,只能”进位“,用 13 来表示;这时”进一位“相当于十,”进两位“相当于二十。

因为逢十进一,也因为只有 0~9 共十个数字,所以叫做十进制(Decimalism)。

进制也就是进位制。在进行加法(减法)运算时,逢X进(借)一就是X进制,这种进制也就包含X个数字,基数为X。十进制有0~9共10个数字,基数为10,在加减法运算中,逢十进一,借一当十。

我们不妨将思维拓展一下,既然可以用 0~9 共十个数字来表示数值,那么也可以用0、1两个数字来表示数值,这就是二进制(Binary)。

二进制思想

二进制只有0和1两个数字,基数为2,在加减法运算中,逢二进一,借一当二。

表示数值:0、1、10、111、100、1000001

加法:1+0=1、1+1=10、10+110=1000、111+111=1110、

减法:1-0=1、10-1=1、100-11=1、1010-101=101

十进制与二进制的对应关系:

二进制 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

 二进制和十进制的转换:

十进制 4321 = 4×103+ 3×102+ 2×101 + 1×100

二进制 1101 = 1×23+ 1×22 + 0×21 + 1×20 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13

二进制 110.11 = 1×22 + 1×21 + 0×20 + 1×2-1+ 1×2-2= 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0.25 = 6.75

如果你希望详细了解二进制加减法的运算过程,我们提供了两张示意图。

这是选学内容,你完全可以跳过,不会影响后面的学习。

 1) 二进制加法:0001 + 0001 = 0010

 

 2) 二进制减法:0010 - 0001 = 0001

 

 在内存中,数据就是以二进制的形式存储的。

内存中数据的存储

 计算机要处理的信息是多种多样的,如十进制数、文字、符号、图形、音频、视频等,这些信息在人们的眼里是不同的。但对

于计算机来说,它们在内存中都是一样的,都是以二进制的形式来表示。

要想学习编程,就必须了解二进制,它是计算机处理数据的基础。

内存条是一个非常精密的部件,包含了上亿个电子元器件,它们很小,达到了纳米级别。这些元器件,实际上就是电路;电路的电压会变化,要么是 0V,要么是 5V,只有这两种电压。5V 是通电,用1来表示,0V 是断电,用0来表示。所以,一个元器件有2种状态,0 或者 1。

我们通过电路来控制这些元器件的通断电,会得到很多0、1的组合。例如,8个元器件有 28=256 种不同的组合,16个元器件有216=65536 种不同的组合。虽然一个元器件只能表示2个数值,但是多个结合起来就可以表示很多数值了。

我们可以给每一种组合赋予特定的含义,例如,可以分别用 1101000、00011100、11111111、00000000、01010101、10101010 来表示 C、语、言、中、文、网 这几个字,那么结合起来 1101000 00011100 11111111 00000000 01010101 10101010 就表示”C语言中文网“。

一般情况下我们不一个一个的使用元器件,而是将8个元器件看做一个单位,即使表示很小的数,例如 1,也需要8个,也就是 00000001。

 1个元器件称为1比特(Bit)或1位,8个元器件称为1字节(Byte),那么16个元器件就是2Byte,32个就是4Byte,以此类推:

8×1024个元器件就是1024Byte,简写为1KB;

8×1024×1024个元器件就是1024KB,简写为1MB;

8×1024×1024×1024个元器件就是1024MB,简写为1GB。

现在,你知道1GB的内存有多少个元器件了吧。我们通常所说的文件大小是多少KB、多少MB,就是这个意思。

单位换算:

8 Bit = 1Byte

1024Byte = 1KB

1024KB = 1MB

1024MB = 1GB

1024GB = 1TB

你看,在内存中没有abc这样的字符,也没有gif、jpg这样的图片,只有0和1两个数字,计算机也只认识0和1。所以,计算机使用二进制,而不是我们熟悉的十进制,写入内存中的数据,都会被转换成0和1的组合。
程序员的幽默

为了加深印象,最后给大家看个笑话。

程序员A:“哥们儿,最近手头紧,借点钱?”

程序员B:“成啊,要多少?”

程序员A:“一千行不?”

程序员B:“咱俩谁跟谁!给你凑个整,1024,拿去吧。”

你看懂这个笑话了吗?请选出正确答案。

A) 因为他同情程序员A,多给他24块

B) 这个程序员不会数数,可能是太穷饿晕了

C) 这个程序员故意的,因为他独裁的老婆规定1024是整数

D) 就像100是10的整数次方一样,1024是2的整数次方,对于程序员就是整数

 以上就是对C语言中二进制以及数据存储知识的整理,希望学习C语言的同学可以参考下。

时间: 2024-09-20 17:31:22

C语言二进制思想以及数据的存储_C 语言的相关文章

C++求1到n中1出现的次数以及数的二进制表示中1的个数_C 语言

在从 1 到 n 的正数中 1 出现的次数 题目: 输入一个整数 n,求从 1 到 n 这 n 个整数的十进制表示中 1 出现的次数. 例如输入 12,从 1 到 12 这些整数中包含 1  的数字有 1, 10, 1 1 和 12, 1 一共出现了 5 次 代码实现(GCC编译通过): #include "stdio.h" #include "stdlib.h" int count1(int n); int count2(int n); int main(void

详解C语言编程中预处理器的用法_C 语言

预处理最大的标志便是大写,虽然这不是标准,但请你在使用的时候大写,为了自己,也为了后人. 预处理器在一般看来,用得最多的还是宏,这里总结一下预处理器的用法. #include <stdio.h> #define MACRO_OF_MINE #ifdef MACRO_OF_MINE #else #endif 上述五个预处理是最常看见的,第一个代表着包含一个头文件,可以理解为没有它很多功能都无法使用,例如C语言并没有把输入输入纳入标准当中,而是使用库函数来提供,所以只有包含了stdio.h这个头文

使用C语言求N的阶乘的方法_C 语言

用递归法求N的阶乘 程序调用自身称为递归( recursion).它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解. 递归的能力在于用有限的语句来定义对象的无限集合. 一般来说,递归需要有边界条件.递归前进段和递归返回段.当边界条件不满足时,递归前进:当边界条件满足时,递归返回. #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> long factorial(int n) {

C语言二分查找算法及实现代码_C 语言

二分査找也称折半査找,其优点是查找速度快,缺点是要求所要査找的数据必须是有序序列.该算法的基本思想是将所要査找的序列的中间位置的数据与所要査找的元素进行比较,如果相等,则表示査找成功,否则将以该位置为基准将所要査找的序列分为左右两部分.接下来根据所要査找序列的升降序规律及中间元素与所查找元素的大小关系,来选择所要査找元素可能存在的那部分序列,对其采用同样的方法进行査找,直至能够确定所要查找的元素是否存在,具体的使用方法可通过下面的代码具体了解. #include <stdio.h> binar

C语言中static的作用及C语言中使用静态函数有何好处_C 语言

想了解Java中static关键字的作用和用法详细介绍,请点击此处了解详情. 在C语言中,static的字面意思很容易把我们导入歧途,其实它的作用有三条,分别是: 一是隐藏功能,对于static修饰的函数和全局变量而言 二是保持持久性功能,对于static修饰的局部变量而言. 三是因为存放在静态区,全局和局部的static修饰的变量,都默认初始化为0 下面我逐一给大家介绍: (1)先来介绍它的第一条也是最重要的一条:隐藏. 当我们同时编译多个文件时,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有

C 语言指针变量的运算详解_C 语言

指针变量保存的是地址,本质上是一个整数,可以进行部分运算,例如加法.减法.比较等,请看下面的代码: #include <stdio.h> int main(){ int a = 10, *pa = &a, *paa = &a; double b = 99.9, *pb = &b; char c = '@', *pc = &c; //最初的值 printf("&a=%#X, pa=%#X, pb=%#X, pc=%#X\n", &

C语言打印杨辉三角示例汇总_C 语言

杨辉三角是我们从初中就知道的,现在,让我们用C语言将它在计算机上显示出来. 在初中,我们就知道,杨辉三角的两个腰边的数都是1,其它位置的数都是上顶上两个数之和.这就是我们用C语言写杨辉三角的关键之一.在高中的时候我们又知道,杨辉三角的任意一行都是的二项式系数,n为行数减1.也就是说任何一个数等于这个是高中的组合数.n代表行数减1,不代表列数减1.如:第五行的第三个数就为=6. 现在我们按第一种思路来写:先定义一个二维数组:a[N][N],略大于要打印的行数.再令两边的数为1,即当每行的第一个数和

C语言 变量详解及示例代码_C 语言

C 变量 变量其实只不过是程序可操作的存储区的名称.C 中每个变量都有特定的类型,类型决定了变量存储的大小和布局,该范围内的值都可以存储在内存中,运算符可应用于变量上. 变量的名称可以由字母.数字和下划线字符组成.它必须以字母或下划线开头.大写字母和小写字母是不同的,因为 C 是大小写敏感的.基于前一章讲解的基本类型,有以下几种基本的变量类型: 类型 描述 char 通常是一个八位字节(一个字节).这是一个整数类型. int 对机器而言,整数的最自然的大小. float 单精度浮点值. doub

C++语言实现线性表之数组实例_C 语言

本文实例讲述了C++语言实现线性表之数组.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 感觉用C++中的构造函数.析构函数等类的特点来描述一些数据结构更加易读,更加合理,便捷.但有一个问题,编译器不支持模板的分离编译,很不舒服 #include <iostream> using namespace std; template<class T> class CArray { public: CArray(const int &iMax); CArray(); ~CArray(); v