追求本質，不斷進步
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前言：
本節(jié)博客繼續(xù)前篇內容進行續(xù)寫，我們著重探求有符號與無符號數(shù)的問題，探求整形在內存中的存儲這一課題

一、空間的申請

1.變量定義

1.1變量定義的概念：

所謂變量定義，本質上就是在內存中開辟特定大小的空間（不做解釋，后文體會）。

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概念區(qū)分：初始化與賦值
(1)概念：
初始化：指的是變量與生俱來的內容屬性
賦值：值的是變量后來放到該變量空間的內容屬性
(2)特點：
初始化只能進行一次，賦值可以進行多次
初始化具有先天性的含義，賦值有著后天的含義。

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1.2變量定義的原因：

定義變量的原因在于開辟空間，暫時存儲數(shù)據(jù)

首先，我們需要明確的是計算機是彌補人類計算能力低下問題誕生的（這里并沒有貶低人類的意思，就是說人類跟計算機相比計算能力確實相對來說比較差）

之后，我們需要明白，我們人類計算時候是需要一步一步計算的，計算機也是需要進行先后計算了，并不是一下子就對所有數(shù)據(jù)進行處理，計算機也是對一個一個數(shù)據(jù)進行依次處理的，至于為什么算個數(shù)字那么快，因為計算機算的快而已，這并不是說計算機對所有數(shù)據(jù)進行同時處理。（注：當然計算機也是可以同時對數(shù)據(jù)進行處理的，不過同時處理數(shù)據(jù)的能力有限，了解即可）
然后，我們大概就明白了，為何需要變量？就是因為有些數(shù)據(jù)需要等待一些時間去讓計算機處理，在處理之前，需要先存儲起來防止數(shù)據(jù)丟失，這大概跟人類做運算時候要寫在紙上差不多，省的忘了原來的數(shù)據(jù)，如果忘了那就慘了。

那為啥需要把數(shù)據(jù)放在一個個變量里進行處理啊？我數(shù)據(jù)直接放那一團不就行了嘛，這有點類似于我們吃飯，我們一般都是用碗吃飯，而不是直接用鍋，原因在于效率高，計算機也是一樣，在處理數(shù)據(jù)的時候，先用變量把在“一鍋里的”數(shù)據(jù)分到一個個小碗里，然后就“吃”的快了。而且之前講過，我們做飯的地方跟我們吃飯的地方離得距離是比較遠的，類似于硬盤中的程序跟cpu處理是比較遠的，要想提高效率，就是借助變量變成“小碗”送到內存當中，這樣就跟cpu離得近了。其實我感覺變量就是起到了一個方便讀取數(shù)據(jù)的作用。

變量定義的本質在于，開辟一塊內存空間，暫時存儲數(shù)據(jù)

2.變量聲明

變量聲明的本質就是：告知編譯器。**
兩者的區(qū)別在于，
聲明你可以聲明多次，定義只能定義一次哈。
本質區(qū)別在于定義開辟內存空間，變量聲明沒有開辟內存空間。

這個區(qū)別有一個比較有意思的比喻，大概是這樣的，變量的定義類似于你跟你女朋友表白，只能表白一次吧？哈哈。然后變量的聲明的話就是你告訴你周圍的人，那個女孩是我女朋友哈，你們不要有非分之想了哈。這里想說聲明可以聲明無數(shù)次。（這里只是做一個比喻說明一下哈，無任何不良誘導）

二、數(shù)據(jù)存入

首先同學們，我想問int a = -10；計算機會直接把-10存入內存中嗎？答案是不是
原因在于計算機只認識二進制。
因而就需要進制轉換，需要把-10這一個十進制數(shù)字轉換成為二進制的形式，這就牽扯到了原碼、反碼以及補碼的概念和轉換問題。

1.轉換補碼

有符號數(shù)：
首先，對于有符號數(shù)，一定要能表示該數(shù)據(jù)是正數(shù)還是負數(shù)，所以我們一般用最高比特位來充當符號位。
原碼反碼補碼都有符號位和數(shù)值位。符號位0表示正數(shù)，1表示負數(shù)，而三種表示方法各不相同。
無符號數(shù)：
不需要轉換，原碼反碼補碼相同不存在符號位。

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如果一個數(shù)據(jù)是負整數(shù)，那么要遵守下面的規(guī)則進行轉換：

原碼：直接將數(shù)字按照正負數(shù)的形式翻譯成二進制即可
反碼：符號位不變，數(shù)值位按位取反
補碼：反碼+1
無符號數(shù)：不需要轉換（原碼反碼補碼相同），沒有符號位的概念
整形：數(shù)據(jù)存放內存中的其實是補碼

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為啥需要補碼來存儲整形類型？
原因在于：
1.使用補碼，可以將符號位和數(shù)值位進行統(tǒng)一處理，并且加法和減法也可以統(tǒng)一進行處理
2.原碼與補碼的相互轉換，其運算過程是相同的（都是取反+1），不需要格外的硬件電路

我需要強調一點的是，右邊數(shù)字的二進制轉換與左邊的類型沒有半毛錢關系，編譯器判斷有無符號整形，只看你賦值的數(shù)字有沒有+號或者-號而已

那同學覺得計算機就這樣把補碼扔到內存了嗎？
顯然不只如此！還需要考慮大小端存儲問題。

2.大小端存儲

大小端存儲取決于硬件單元，這個大小端存儲是啥意思呢？
大小端存儲的概念：
大端：低權值數(shù)字放到高地址處，高權重數(shù)字放到低地址處。
小端：低權值數(shù)字放到低地址處，高權值數(shù)字放到高地址處。

3.截斷

考慮到怎么存儲之后，我們還得需要考慮一個問題，就是會不會發(fā)生截斷？比如你把一個數(shù)字放到一個char類型里面，char類型只有8個比特位，存不下一個數(shù)字的32個比特位，必然要發(fā)生截斷。

當然對于截斷問題，只是順便一提，有興趣可以單獨去研究一下。

4.取值范圍的問題

一個類型有取值范圍，那你知道取值范圍是怎么進行確定的嗎？
一個類型的取值范圍的大小取決于這個類型有多少個比特位

假如我只給你一個比特位，請問你可以表示幾個數(shù)字（不考慮符號位）？
就倆數(shù)字（2^1)嘛，一個0一個1嘛
我如果給你兩個比特位呢？
4(2^2)個數(shù)字，00，01，10，11
我如果給你三個比特位呢？
8(2^3)個數(shù)字，000，001，010，011，100，101，110，111
……
所以，，，一個8個比特位的char類型，可以表示幾個數(shù)字？2^8==256!
這也就解釋char（有符號）類型的取值范圍是-128—127了。
但是我有個小疑惑，-128靠8個比特位是怎么表示出來的？明明需要9個比特位啊。

只是人為規(guī)定！！！
之后呢，還要給大家看一個取值循環(huán)圖，大家就能明白類型的取值范圍是怎么回事了：

三、數(shù)據(jù)取出

1.大小端

還是要先看大小端問題，小端存儲就小端取出，大端存儲就大端取出即可。

2.自身類型

到了這個時候，說實在的左邊的類型才有作用，什么意思呢？左邊的類型決定了怎么看待這串二進制數(shù)字。
比如說左邊如果是無符號整形類型，那么就不會把二進制最高位看成符號位，同理，如果是有符號類型，就會把最高位的二進制位看成符號位，這兩種情況是截然不同的數(shù)值！

3.整型提升

如果我在內存里面是一個8個比特位的字符呢？你放入的類型卻是一個int類型怎么辦？整型提升。有符號int補符號位，無符號int前面補0，給你補到32個比特位再說。當然，這個地方也就不細說了，有興趣可以自行研究一下。

練習題

最后送大家一道練習題哈，如果看完本文章大體理解我說的啥的話，應該可以做對，當然不對的話也不要擔心哈，再弄懂就好啦，知識不是一下就會弄懂的。

int main()
{char a[1000];int i;for (i = 0; i < 1000; i++){a[i] = -1 - i;}printf("%d", strlen(a)); return 0;
}

答案：255，請試分析本題。
解析：略。