黑马程序员——C语言—内存剖析

C语言第二篇---内存剖析

 

       在C语言中，最关切，最密不可分的就是内存，无时无刻不与内存打着交道。内存里存放是数据，但

对于计算机而言，只有0和1，也就是所谓的二进制，学习到这里我非常的好奇啊，那么计算机是怎么把一

个画面优美，功能强大的程序拆成0和1运行的呢，先从进制开始。

      在日常生活当中，我们计数都是十进制的，满10进1，在二进制中满2进1。并且在定义变量时，定义二

进制的变量要以 0B头，例如：0B01101,定义八进制以 0开头，例如：014，定义十六进制以0X开头，例

如：0X3ae  ，虽然有很多的进制，但是计算机都会转成二进制存在内存中，那么计算机在内存中是这样存

储数据的。例如：

   代码：int main()
 {
     int number=12;
   
     int number2=13;

   return 0;

}

       在这段代码中，首先内存给先定义的number分配存储空间，优先把大空间给了number，地址从大往小

给number分配4个字节的内存，并将12的值转成二进制，一个字节存储8位，从大往小依次分配数据进去，

并且这个变量的地址就是4个字节中最上面最小的地址。接着再给number2分配空间，依次如上分配4个字节

的空间，并将数据遵循从大往小排。

       看到这里才知道计算机是这样存储变量的值，内存跟我们息息相关，如何更合理的使用内存，short long

让我们更好的用内存，是数据比较小时可以用short修饰int，占据2个字节。数据大时可用long，占据8个字节。

关于printf输出我总结了以下几种：

   1.%d或%i 输出十进制int类型或short类型
   2.%o     输出八进制int类型
   3.%x     输出十六进制int类型
   4.%ld    输出十进制long int类型
   5.%zd    输出unsigned类型

       按位运算给我感觉就是更高效的处理一些计算，直接操作内存，非常有趣。按位运算符有：按位与、按位

或、按位异或、按位取反、左移、右移。
   
       1.按位与：&  两个二进制数对应的位同是1则是1，否则是0。例如：

  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100     十进制：36
  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0110     十进制：22

  两个值按位与后结果是： 

 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100     十进制：4

      并且发现了一个规律，所有奇数的二进制末尾都是1，所有偶数的二进制末尾都是0.因此如果快速判断某个

数的奇偶性，可以用这个数按位与1，若为1，则这个数就是奇数，若为0，则这个数就是偶数。例如：

#include <stdio.h>
int main ()
{
  int n=13;
  int m=26;
 
  if(n&1)
    printf("n为奇数"); 
  else
    printf("n为偶数"); 
if(m&1)
    printf("m为奇数"); 
  else
    printf("m为偶数"); 

}

      2.按位或：两个二进制数对应的位有一个是1则是1，都是0则为0。例如： 

  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100     十进制：36
  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0110     十进制：22

两个值按位或结果是：

 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0110     十进制：54

     3. 按为异或：两个二进制数对应的位不相同则是1，否则为0。例如：

  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100     十进制：36
  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0110     十进制：22

两个值按位异或结果是： 

 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0010     十进制：50

按位异或有以下特点：

 1.相同的值异或等于0 9^9==0
  2.任何值跟0异或等于本身 9^0==9
  3.可交换异或的数值： a^b^c==a^c^b
  4.综上所述，推断出：a^b^a==b

     学到这里，我已经晕了，按位的运算符的功能太强大了，接下来学了左移，右移。又被折服了。左移就

是把将二进制位左移一位，末尾补0，利用到这一点，可以推出来一个运算，a*2的n次方。就是将a的二进

制位向左移n位，这样可以快速的算出结果，并且直接操作内存，节省了计算机的计算时间，可见左移的强

大。那么相对而言右移则是如果求a/2的2次方就是将a的二进制位向右移n位。但是要注意的就是右移几位，

首位按照符号位补齐。

     字符就是char类型，可以存放一个字符，占据1个字节。以ASSIC值存储，0-128都有相对应的字符，其常

用的有26英文字母\n,\t,特殊符号等。需注意，只能存储单个字符。

    

       总结：作为一个优秀的程序员，最关注的就是内存，程序的性能。而合理的使用内存可以达到我们的效

果，并且可以使性能提高，目前我知道的就是这么多，这只是个开始，我明的的重要性，我会朝着更深处挖掘。