Язык си отрицательные числа + видео обзор

Типы данных в языке Си

Тип данных определяет множество значений, набор операций, которые можно применять к таким значениям и способ реализации хранения значений и выполнения операций.

Язык Си поддерживает статическую типизацию, и типы всех используемых в программе данных должны быть указаны перед ее компиляцией.

Различают простые, составные и прочие типы данных.

Простые данные

Простые данные можно разделить на

Составные (сложные) данные

Другие типы данных

Программа, написанная на языке Си, оперирует с данными различных типов. Все данные имеют имя и тип. Обращение к данным в программе осуществляется по их именам (идентификаторам).

Идентификатор — это последовательность, содержащая не более 32 символов, среди которых могут быть любые буквы латинского алфавита a — z, A — Z, цифры 0 — 9 и знак подчеркивания (_). Первый символ идентификатора не должен быть цифрой.

Несмотря на то, что допускается имя, имеющее до 32 символов, определяющее значение имеют только первые 8 символов. Помимо имени, все данные имеют тип. Указание типа необходимо для того, чтобы было известно, сколько места в оперативной памяти будет занимать данный объект.

Компилятор языка Си придерживается строгого соответствия прописных и строчных букв в именах идентификаторов и лексем.

Int a=2; // правильно int
INT a=2;int a = 2, b;
b = A + 3; // идентификатор А не объявленint a = 2;
b = a + 3; // идентификатор b не объявлен

Целочисленные данные

Целочисленные данные могут быть представлены в знаковой и беззнаковой форме.

Основные типы и размеры целочисленных данных:

Количество битБеззнаковый типЗнаковый тип
8unsigned char
0…255
char
-128…127
16unsigned short
0…65535
short
-32768…32767
32unsigned intint
64unsigned long intlong int

Вещественные данные

Вещественный тип предназначен для представления действительных чисел. Вещественные числа представляются в разрядной сетке машины в нормированной форме.

Нормированная форма числа предполагает наличие одной значащей цифры (не 0) до разделения целой и дробной части. Такое представление умножается на основание системы счисления в соответствующей степени. Например, число 12345,678 в нормированной форме можно представить как

12345,678 = 1,2345678·10 4

Число 0,009876 в нормированной форме можно представить как

В двоичной системе счисления значащий разряд, стоящий перед разделителем целой и дробной части, может быть равен только 1. В случае если число нельзя представить в нормированной форме (например, число 0), значащий разряд перед разделителем целой и дробной части равен 0.

В общем случае вещественное число в разрядной сетке вычислительной машины можно представить в виде 4 полей.
Язык си отрицательные числа

Различают три основных типа представления вещественных чисел в языке Си:

ТипОбозна-
чение в Си
Кол-во битБиты степениМантиссаСдвиг
простоеfloat3230…2322…0127
двойной точностиdouble6462…5251…01023
двойной расширен- ной точностиlong double8078…6462…016383

Как видно из таблицы, бит целое у типов float и double отсутствует. При этом диапазон представления вещественного числа состоит из двух диапазонов, расположенных симметрично относительно нуля. Например, диапазон представления чисел типа float можно представить в виде:
Язык си отрицательные числа

Для представления числа в двоичной системе счисления преобразуем отдельно целую и дробную части:

178,12510 = 10110010,0012=1,0110010001·2 111

Для преобразования в нормированную форму осуществляется сдвиг на 7 разрядов влево).

Для определения степени числа применяем сдвиг:

0111111+00000111 = 10000110.

Язык си отрицательные числа

Символьный тип

Логический тип

Логический тип применяется в логических операциях, используется при алгоритмических проверках условий и в циклах и имеет два значения:

В программе должно быть дано объявление всех используемых данных с указанием их имени и типа. Описание данных должно предшествовать их использованию в программе.

Источник

Целочисленные типы данных в языке Си

Представление отрицательных чисел

Реализация целочисленных операций

Представление чисел в компьютере осуществляется в двоичной СС. Однако для краткости записи чисел используют родственную шестнадцатеричную СС.

Определение 1. Логическим адресом ячейки памяти в ОЗУ с
20-битной адресной шиной называется запись xxxx:yyyy, где
хххх – шестнадцатеричный сегментный адрес, yyyy – шестнадцатеричное смещение. Физическим адресом этой ячейки называется число xxxx0 + yyyy.

Пример. Область кода программы расположена с ячейки 55А3:3000 по ячейку 9EEF:A0FF. Оценить размер области в килобайтах.

Определение 2. Нормализованным адресом ячейки памяти ОЗУ с
20-битной адресной шиной называется запись xxxx:yyyy, где
хххх – шестнадцатеричное число, yyyy – шестнадцатеричное смещение, не превосходящее размера параграфа, то есть yyyy из диапазона от 0 до 15.

Арифметические операции сложения, вычитания, умножения и деления с шестнадцатеричными числами осуществляются аналогично десятичным числам, то есть «столбиком». Однако имеются некоторые отличия.

Пример. Критерии деления шестнадцатеричного целого числа на 3 и на 5 выглядят одинаково: сумма цифр должна делиться соответственно на 3 и на 5.

Пример. Оказывается в шестнадцатеричной СС 1116 2 = 12116, 1216 2 = 14416, 1316 2 = 16916.

Целые отрицательные числа хранятся в компьютере в двоичном «дополнительном» коде: положительное двоичное число необходимо
побитно инвертировать и прибавить единицу. Аналогичное правило применяется и для построения обратного к отрицательному числу.

Это правило основано на простом соображении, что x + (-x) = 0 при сложении двоичных чисел столбиком. При этом единица, которая переходит из старшего бита в несуществующий бит левее старшего, пропадает. Например, для однобайтного числа x = 5 имеем

Стандартные типы данных в языке Си представлены в табл. 3. Некоторые компиляторы изменяют размер данных типов.

Целочисленные типы данных

Компилятор не проверяет выход результата целочисленного выражения за диапазон типа. Запись long x = 20000 + 20000 будет ошибочна, так как 40000 не содержится в диапазоне типа int. Это будет «хорошо скрытая» логическая ошибка. Реально x будет содержать значение 40000 – 64 К. Запись long x = 20000l + 20000 будет уже корректна, так как результат будет иметь уже тип long.

Построим область корректного сложения для типа char:

Нарисуем в системе координат (x, y) множество, для которого z будет содержать корректный ответ. Имеем систему

Язык си отрицательные числа

решением которой является шестиугольник.

Язык си отрицательные числаЯзык си отрицательные числа

Рис.1. Диапазон корректного сложения для знакового типа char

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Арифметические действия в языке Си

Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.

Программы работают с данными. Зачастую данные представляют собой числа. В этом уроке, как вы наверное догадались, мы будем заниматься изучением того, как и что в языке Си можно делать с числами. Начнём с арифметики.

Компилятор языка Си понимает все основные арифметические операции, которые вам известны со школы. Плюс есть несколько дополнительных.

Основные арифметические операторы языка Си.

+ оператор сложения
— оператор вычитания
* оператор умножения
% оператор взятия остатка от деления
/ оператор деления

Результат работы этой программы представлен на следующем рисунке.

Язык си отрицательные числа

Рис.5 Использование арифметических действий в Си.

Как видите, результат получился не тот, что мы ожидали. Это одна из особенностей оператора деления в языке Си.

При делении значение целого типа на значение целого типа результат тоже получается целого типа.

Так уж устроен язык Си. Поэкспериментируйте, попробуйте любые другие целые числа.

Вычислить результат целочисленного деления легко. Поделите числа и отбросьте всё, что получилось в дробной части.

Пример: Как получить результат целочисленного деления

7/2 = 3.5 → 3
11/3 = 3.66 → 3
2/5 = 0.4 → 0

Посмотрим на нашем примере:

Явное преобразование (приведение) типа.

Если какое-то значение нужно привести к другому типу, нужно перед этим значением в скобках написать название требуемого типа.

Листинг 4. Примеры явного преобразования типа

Важный момент: преобразуется не тип исходной переменной, а только лишь значение, которое используется в выражении. В следующем видео-фрагменте об этом говорится подробнее.

Обратите внимание, что, когда мы преобразовываем целое значение в вещественное, ничего особенного не происходит, т.к. вещественные числа включают в себя целые.

Совсем иная ситуация, когда мы от вещественного переходим к целому. При этом переходе у нас теряется вся дробная часть. Не забывайте об этом.

Картинка, показывающая различия между операциями взятие остатка, целочисленного деления и обычного деления.

Язык си отрицательные числа

Рис.2 Деление, целочисленное деление и остаток от деления.

Практика

Решите предложенные задачи:

Для удобства работы сразу переходите в полноэкранный режим Язык си отрицательные числа

Исследовательские задачи для хакеров

Источник

Типы данных и их вывод

В этом уроке мы познакомимся с особенностями функции printf() и типами данных: целыми и вещественными числами, символами, массивами и строками. Это далеко не все допустимые в C типы. Есть еще указатели, структуры, объединения, перечисления, также в C есть возможность определять собственные типы данных.

Функция printf() и форматированный вывод

Вывод символов на экран, а точнее в стандартный поток вывода, осуществляется в языке C помощью функции printf(). Эта функция выводит на экран строку, переданную первым аргументом, предварительно заменив в ней специальные комбинации символов преобразованными в символы данными, переданными последующими аргументами. Следующие после первой строки данные могут быть строками, символами, целыми или вещественными числами, а также указателями. У каждого типа данных имеется свое обозначение — своя спецификация формата.

На прошлом уроке мы выводили строку «Hello World» вот так:

Однако то же самое можно было получить так:

Здесь %s — это спецификация строкового формата, т. е. вместо %s будет подставлен следующий аргумент, данные которого должны быть строкой. Вывод целого числа может выглядеть так:

Вместо числа 5 может стоять переменная целочисленного типа. Функция printf() может принимать произвольное число аргументов:

При выводе данные подставляются по очередности следования: 3 на место первой спецификации, dogs на место второй и т.д. То есть следует строго соблюдать соответствие форматов и последующих данных.

Под выводимые данные можно выделять больше знакомест, чем необходимо. Для этого между знаком % и буквой формата прописывается целое число, обозначающие ширину поля, например так: %10d. По умолчанию выравнивание происходит по правому краю. Для выравнивания по левому краю перед числом ставится знак минус.

Напишите программу, которая выводила бы на экране данные примерно так, как на картинке. При этом используйте возможность задать ширину поля, а также выравнивание по левому и правому краям.

Целочисленные типы

В языке C существует несколько типов целых чисел. Они различаются между собой объемом памяти, отводимым под переменную, а также возможностью присваивания положительных и отрицательных значений. От объема памяти, т. е. от количества выделяемых байтов под переменную, зависит, каким может быть максимально возможное значение, записанное в данную переменную. Следует отметить, что в языке Си объем памяти, выделяемый под конкретный тип, может зависеть от операционной системы.

Часто в программах используется тип int. Вот пример, где происходит объявление и определение (присваивание значений) целочисленных переменных, а также вывод их значений на экран:

Обратите внимание, что в языке C присваивать значение можно при объявлении переменных.

Результат будет таким:

Чтобы понять, почему такое происходит, представьте себе числовую ось не в виде прямой, а в виде окружности. Когда мы достигаем конца, двигаясь например по часовой стрелке, то это значит, что мы пришли в начало. Поэтому, продолжая движение по часовой стрелке, следующее число, которое мы увидим за максимально возможным, – это самое минимальное. Данную особенность языка Си следует иметь в виду при выполнении арифметических действий.

То же самое с минимумом int. Если мы начнем из него вычитать, т. е. двигаться против часовой стрелки, то перескочим максимальную границу и будем идти в направлении уменьшения уже от нее:

Помимо типа int в языке программирования C существуют другие (модифицированные) целочисленные типы:

short — отводится меньше байтов, чем на int;

long — отводится больше байтов, чем на int (не всегда, зависит от системы);

unsigned — столько же байт как у int, но без отрицательных чисел; в результате чего знаковый разряд освобождается, и количество положительных значений увеличивается;

При выводе длинных чисел следует дополнять спецификацию формата буквой l перед буквой формата. Например:

Символы

Под символьный тип данных отводится 1 байт памяти. У каждого символа есть соответствующее ему целое число по таблице символов ASCII.

С другой стороны, если переменная задана как int или short и ей присвоено значение в диапазоне, где оно может быть представлено символом, то значение можно вывести как символ. Соответственно целочисленной переменной можно присвоить символ.

Если в программе вы будете использовать целые числа со значениями до 127 или 255 и хотите сэкономить память, то объявите переменную как char или unsigned char.

Получается, что в программе символы — это числа, а числа — символы. Тогда как указать, что мы хотим видеть на экране: символ или число? Для вывода на экран символов используется спецификация формата вида %c.

Так программа, представленная ниже,

выдает такой результат:

Число 63 по таблице символов ASCII соответствует знаку ‘?’. Сначала мы выводим значение переменной ch в формате символа, затем – числа. Тоже самое с переменной uch, однако ее значение было задано через символ, а не число.

Вещественные типы данных

В языке C существует три типа чисел с плавающей точкой: float и double (двойной точности) и long double. Также существует три формата вывода вещественных чисел, причем они не связаны с типами, а связаны с удобством представления числа. Вещественные числа могут иметь высокую точность, очень маленькое или очень большое значение. Если выполнить функции printf() с такими параметрами:

, то на экране мы увидим следующее:

В первом случае (%f) выводится число в обычном виде. По умолчанию точность представления числа равна шести знакам после точки.

Четвертый формат (%e) выведет число исключительно в нормализованном виде, каким бы это вещественное число ни было.

Если при выводе требуется округлить число до определенной точности, то перед буквой-форматом ставят точку и число-указатель точности. Например, printf(«%.2f», 0.23) выведет на экран 0.23, а не 0.230000. Когда требуется указать еще и поле, то его ширину прописывают перед точкой, например, %10.3f.

Массивы

Переменные, содержащие массивы, в языке программирования C объявляются, например, так:

Если при указании количества элементов используется константа, она должна быть определена до своего использования следующим образом (чаще константы определяют вне функций):

На самом деле #define является командой препроцессора, используемой не только для определения констант. Когда препроцессор обрабатывает исходный файл программы, он подставляет во все места, где была упомянута константа, ее значение.

Индексация массивов в языке программирования C начинается с нуля.

Присваивание значений элементам массивов можно произвести сразу или в процессе выполнения программы. Например:

Когда переменная-массив объявляется и сразу определяется (как в случае vowels), то размер массива можно не указывать, т. к. он вычисляется по количеству элементов, переданных в фигурных скобках.

Строки

В языке программирования С нет отдельного строкового типа данных, хотя формат вывода строки есть (%s). Строки в C – это массивы символов, последний элемент которых является первым (с номером 0) символом в таблице ASCII. В этом месте таблицы стоит «ничто», имеющее символьное обозначение ‘\0’.

С другой стороны, строки — это необычные массивы в том смысле, что работа с ними в языке программирования C несколько отличается от работы с числовыми массивами. В этом мы убедимся позже.

Выше мы объявили и определили массив vowels. Если бы мы его определили вот так:

то он был бы строкой. Во втором случае сами двойные кавычки «говорят» что это строка, и символ окончания строки ‘\0’ записывается в память автоматом.

Массивы символов можно выводить на экран, просто указав имя переменной, а вот с массивами чисел такой номер не пройдет:

Функция sizeof()

Функция sizeof() языка C принимает в качестве аргумента константу, тип данных или переменную и возвращает количество байт, которые отведено под этот объект в памяти.

При выводе на экран значения, возвращаемого sizeof() используется формат %lu (длинное целое без знака). Примеры:

Напишите программу, выводящую информацию о количестве байтов, отводимых в памяти под типы данных, которые были изучены на данном уроке. При работе с массивами символов, определяемыми как строковые литералы (в двойных кавычках), обратите внимание, что размер массива больше на единицу, чем количество видимых символов.

Источник

Переменные

Переменные

П еременные используются для хранения значений (sic!). Переменная характеризуется типом и именем. Начнём с имени. В си переменная может начинаться с подчерка или буквы, но не с числа. Переменная может включать в себя символы английского алфавита, цифры и знак подчёркивания. Переменная не должна совпадать с ключевыми словами (это специальные слова, которые используются в качестве управляющих конструкций, для определения типов и т.п.)

autodoubleintstruct
breakelselongswitch
registertypedefcharextern
returnvoidcasefloat
unsigneddefaultforsigned
uniondoifsizeof
volatilecontinueenumshort
whileinline

А также ряд других слов, специфичных для данной версии компилятора, например far, near, tiny, huge, asm, asm_ и пр.

Типы переменных

Целые

Указанные выше значения характерны для компилятора VC2012 на 32-разрядной машине. Так что, если ваша программа зависит от размера переменной, не поленитесь узнать её размер.

Таб. 1 Размер целых типов в си.

ТипРазмер, байтМинимальное значениеМаксимальное значение
unsigned char10255
signed char
( char )
1-128127
unsigned short2065535
signed short
( short )
2-3276832767
unsigned int
( unsigned )
404294967296
signed int
( int )
4-21474836482147483647
unsigned long404294967296
signed long
( long )
4-21474836482147483647
unsigned long long8018446744073709551615
signed long long
( long long )
8-92233720368547758089223372036854775807

sizeof

В си есть оператор, который позволяет получить размер переменной в байтах. sizeof переменная, или sizeof(переменная) или sizeof(тип). Это именно оператор, потому что функция не имеет возможности получить информацию о размере типов во время выполнения приложения. Напишем небольшую программу чтобы удостовериться в размерах переменных.

(Я думаю ясно, что переменные могут иметь любое валидное имя). Эту программу можно было написать и проще

В си один и тот же тип может иметь несколько названий
short === short int
long === long int
long long === long long int
unsigned int === unsigned

Типы с плавающей точкой

Переполнение переменных

Си не следит за переполнением переменных. Это значит, что постоянно увеличивая значение, скажем, переменной типа int в конце концов мы «сбросим значение»

Вообще, поведение при переполнении переменной определено только для типа unsigned: Беззнаковое целое сбросит значение. Для остальных типов может произойти что угодно, и если вам необходимо следить за переполнением, делайте это вручную, проверяя аргументы, либо используйте иные способы, зависящие от компилятора и архитектуры процессора.

Постфиксное обозначение типа

Следующий код, однако, не будет приводить к ошибкам, потому что происходит неявное преобразование типа

Шестнадцатеричный и восьмеричный формат

В о время работы с числами можно использовать шестнадцатеричный и восьмеричный формат представления. Числа в шестнадцатиричной системе счисления начинаются с 0x, в восьмеричной системе с нуля. Соответственно, если число начинается с нуля, то в нём не должно быть цифр выше 7:

Экспоненциальная форма представления чисел

Объявление переменных

При объявлении переменной пишется её тип и имя.

Можно объявить несколько переменных одного типа, разделив имена запятой

Здесь объявлены переменные a и b внутри функции main, и переменная z внутри тела цикла. Следующий код вызовет ошибку компиляции

Это связано с тем, что объявление переменной стоит после оператора присваивания. При объявлении переменных можно их сразу инициализировать.
int i = 0;
При этом инициализация при объявлении переменной не считается за отдельный оператор, поэтому следующий код будет работать

Начальное значение переменной

Область видимости переменной

П еременные бывают локальными (объявленными внутри какой-нибудь функции) и глобальными. Глобальная переменная видна всем функциям, объявленным в данном файле. Локальная переменная ограничена своей областью видимости. Когда я говорю, что переменная «видна в каком-то месте», это означает, что в этом месте она определена и её можно использовать. Например, рассмотрим программу, в которой есть глобальная переменная

Будет выведено
foo: 100
bar: 333
Здесь глобальная переменная global видна всем функциям. Но аргумент функции затирает глобальную переменную, поэтому при передаче аргумента 333 выводится локальное значение 333.
Вот другой пример

Программа выведет 555. Также, как и в прошлом случае, локальная переменная «важнее». Переменная, объявленная в некоторой области видимости не видна вне её, например

Этот пример не скомпилируется, потому что переменная y существует только внутри своего блока.
Вот ещё пример, когда переменные, объявленные внутри блока перекрывают друг друга

Программа выведет
30
20
10
Глобальных переменных необходимо избегать. Очень часто можно услышать такое. Давайте попытаемся разобраться, почему. В ваших простых проектах глобальные переменные выглядят вполне нормально. Но представьте, что у вас приложение, которое

Во-первых, глобальная переменная, если она видна всем, может быть изменена любой частью программы. Вы изменили глобальную переменную, хотите её записать, а другая часть программы уже перезаписала в неё другое значение (на самом деле это целый класс проблем, которые возникают в многопоточной среде). Во-вторых, при больших размерах проекта не уследить, кто и когда насоздавал глобальных переменных. В приведённых выше примерах видно, как переменные могут перекрывать друг друга, то же произойдёт и в крупном проекте.

Безусловно, есть ситуации, когда глобальные переменные упрощают программу, но такие ситуации случаются не часто и не в ваших домашних заданиях, так что НЕ СОЗДАВАЙТЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ!
Переменные могут быть не только целочисленными и с плавающей точкой. Существует множество других типов, которые мы будем изучать в дальнейшем.

Источник

Видео

#1 - Язык Си. Отрицательные целые числа. Битовое представление.

#1 - Язык Си. Отрицательные целые числа. Битовое представление.

Запись положительных и отрицательных целых чисел в памяти компьютера

Запись положительных и отрицательных целых чисел в памяти компьютера

как ЛЕГКО сложить отрицательные числа , ПРИМЕРЫ

как ЛЕГКО сложить отрицательные числа , ПРИМЕРЫ

Является ли число простым - Проверяем на языке Си

Является ли число простым - Проверяем на языке Си

Лекция 110. Арифметика отрицательных чисел в микропроцессорах

Лекция 110. Арифметика отрицательных чисел в микропроцессорах

Информатика. Архитектура ПК: Представление целых чисел в памяти ПК. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»

Информатика. Архитектура ПК: Представление целых чисел в памяти ПК. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»

Переполнение и ошибки при работе с целыми типами в Си

Переполнение и ошибки при работе с целыми типами в Си

Самостоятельная работа: сложение и вычитание положительных и отрицательных целых чисел.

Самостоятельная работа: сложение и вычитание положительных и отрицательных целых чисел.

GetAClass - Отрицательные числа 1. Сложение

GetAClass - Отрицательные числа 1. Сложение

Прямой Обратный Дополнительный

Прямой Обратный Дополнительный
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.