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前置知识

1 bit（比特）= 1 个二进制位，只能存 0 / 1 1 byte（字节）= 8 bit

电脑内存是小端存储：数字的低位字节，放在内存低地址。

备注：大部分 x86 电脑是小端；不是所有机器都是小端，考试默认按小端做题。 例：int a = 10; 10 十六进制：00 00 00 0A 内存实际存放顺序：0A 00 00 00，低位字节放前面。

第一章 全部基础整型类型对照表

1.1 有符号类型（可以存正数、负数）

有符号类型，会拿出最高的 1 个 bit 当做符号位 符号位规则：0 = 正数，1 = 负数

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重点：long字节数和平台有关；Windows64 位 long 占 4 字节，Linux64 位 long 占 8 字节；long long 固定 8 字节，跨平台不变。 8 位有符号 char 中10000000，在补码规则下定义为 - 128；这个二进制不存在对应的原码与反码。

1.2 无符号类型（只能存≥0 的数字，没有负数）

没有符号位！所有 bit 全部用来存数值，永远代表正数

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1.3 浮点数类型（小数）

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小提示：你直接写 0.5，C 语言默认当成 double；想要 float 小数，写成 0.5f。

第二章 原码、反码、补码（重中之重）

铁律：计算机里面所有整数，永远只保存【补码】！！ 电脑减法不会做！减法是转换成「加上负数的补码」，用加法完成运算。

1、原码 把十进制数字，转成二进制，最高位当做符号位 正数：符号位 0，后面写数字二进制 负数：符号位 1，后面写数字二进制

例子，32 位 int： +10 原码：00000000 00000000 00000000 00001010 -10 原码：10000000 00000000 00000000 00001010

2、反码 正数：反码 = 原码（正数三样全部相等） 负数：符号位保持 1 不变，剩下所有 0、1 互相取反

-10 反码：11111111 11111111 11111111 11110101

3、补码（最终存入内存的数！） 正数：补码 = 原码 = 反码 负数：补码 = 反码 + 1 ✅

-10 补码：11111111 11111111 11111111 11110110

验算：10 + (-10) = 0 10 补码 + -10 补码，相加后溢出丢弃，结果为 0，计算正确。

特殊最小值讲解 char -128 char 一共 8 位 bit -128 二进制补码：10000000 它没有原码和反码，是专门规定的特殊值。

第三章 两大类型转换规则

规则 1：大类型 → 小类型（大数据截断，高位扔掉！只留低位字节）

补充：截断完成后，如果是有符号类型，拿到的结果要再按补码规则解析，不要直接当成正数。

例子：int (4 字节) → char (1 字节) 只保留最末尾 1 个字节，前面三个字节直接丢掉！

int a = 123456789; //4字节补码：00000111 01011011 11001101 00010101 char b = a; //截断只取最后 1字节：00010101

例子：int → short（保留最后 2 字节） short → char（保留最后 1 字节）

规则 2：小类型 → 大类型（小转大，空余位置补位，核心！） 有符号变量（char/short/int）：符号扩展！ 如果小数字最高位是 0（正数）→ 空位全部补 0 如果小数字最高位是 1（负数）→ 空位全部补 1

char a = -123; // char 8位补码：10000101，最高位1代表负数 int b = a; //扩展到32位，前面空位全部补1 //11111111 11111111 11111111 10000101

无符号变量 (unsigned char/short)：永远补 0！ 不管最高位是啥，空余字节全部填充 0。

unsigned char a = 128; // 8位：10000000 int b = a; //扩展到32位前面全部补0：00000000 00000000 00000000 10000000

第四章 无符号类型经典坑点

坑 1：无符号数永远≥0，i-- 永远不会小于 0！死循环！

unsigned int i; for(i = 9; i >= 0; i--) { printf("%u\n", i); }

当 i=0，再减一：变成无符号最大值 4294967295，永远大于等于 0 → 无限循环！ 同理：unsigned char i，i 从 0 再‑1 → 255，循环永远不会结束。

坑 2：strlen 陷阱

备注：strlen 参数是char*，传入负数 char 会发生隐式类型转换，逐个字节查找\0(数值 0)。

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

char 有 256 个数字循环，从‑1 往下减，经过 256 次一定会遇到数值等于 0，strlen 碰到 0 停止。

第五章 浮点数 float /double 在内存如何存储（IEEE‑754）

小数存储公式：\((-1)^S × M × 2^E\)

S：符号位，0 正数、1 负数 M：尾数，范围固定 [1, 2)

备注：这个1.xxxx前面的 1 叫做隐藏位，存入内存时省略，读取数据的时候自动补上。 E：2 的指数

注意！M 永远是 1.xxxx，前面的数字 1 固定不变！ 为了省 1bit 内存，存入电脑的时候，小数点前面的 1 直接丢掉，只存小数点后面数字！

指数 E 可以是负数，电脑不能存负号，于是加上一个偏移值，把负数转正数 float：真实 E + 127 double：真实 E + 1023

实操例子 float a = -10.75f;

步骤 1：十进制小数 → 二进制小数 -10.75 → -1010.11

步骤 2：写成二进制科学计数法 (-1)^1 * 1.01011 * 2^3

步骤 3：拆分 S、真实 E、真实 M S=1，真实 E=3，真实 M=1.01011

步骤 4：转换成电脑存储版本 S 不变：1 存储 E= 3 + 127 = 130，二进制：10000010 存储 M：丢掉小数点前的 1，取 01011，后面补 0 凑满 23 位 → 01011000000000000000000

步骤 5：拼接 1+8+23 1 10000010 01011000000000000000000

第六章 经典例题：同一块内存，两种类型读出完全不一样的值

#include <stdio.h> int main() { int n = 123456789; float* pFloat = (float*)&n; printf("n的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n", * pFloat); *pFloat = -0.75f; printf("n的值为:%d\n",n); printf("*pFloat的值为:%f\n", * pFloat); return 0; }

原理大白话 &n 拿到 n 的内存地址，(float*) 强制转换，并不会修改内存里面 01 二进制！！ 只是解读规则变了！

% d：按照【int 整数补码规则】解析这 4 字节二进制 % f：按照【float 浮点数 S‑E‑M 规则】解析一模一样的 4 字节二进制 同一堆 0 和 1，两套解读方案 → 打印出完全不同的数字！

⚠重点区分：(float*)&n是指针类型强制转换，不改内存二进制，只是换解析规则；float(n)是数值转换，会重新计算二进制，二者完全不一样！

第七章 指针基础入门

指针变量用来存放字节的地址

32 位 (X86) 电脑：地址 32 位二进制 → 指针占 4 字节 64 位 (X64) 电脑：地址 64 位二进制 → 指针占 8 字节

& 和 * & 变量名：取出变量第一个字节的地址

• 有两层身份：

1. 定义变量时：int *p;，代表 p 是 int 类型指针
2. 表达式中：*p是解引用操作符

解引用含义：①找到 p 里面存的内存地址 ②从这个地址往后取 sizeof (类型) 个连续字节 ③把取出的这片内存，当做对应类型的数据

指针分类 普通变量指针：int、char、double* 数组指针：int (p)[10]，存放整个数组的地址 指针的指针：int**，存放另一个指针变量的地址 结构体指针：struct stu函数指针：保存函数的内存地址（后面回调函数学习）

示例：int (*pfunc)(int);就是函数指针的写法