2.3.4 整數(shù)在內(nèi)存中的存儲形式

　　計算機(jī)中，內(nèi)存儲器的最小存儲單位稱為“位(bit)”。由于只能存放0或1，因此稱為二進(jìn)制位。大多數(shù)計算機(jī)把8個二進(jìn)制位組成一個“字節(jié)(byte)”，并給每個字節(jié)分配一個地址。若干字節(jié)組成一個“字(word)”，用一個“字”來存放一條機(jī)器指令或一個數(shù)據(jù)。一個字含多少個字節(jié)隨機(jī)器的不同而不同。如果一臺計算機(jī)以兩個字節(jié)(16個二進(jìn)制位)來存放一條機(jī)器指令，則稱此計算機(jī)的字長為16位;如果以四個字節(jié)(32個二進(jìn)制位)來存放一條機(jī)器指令，則稱此計算機(jī)的字長為32位。

　　通常把一個字節(jié)中的最右邊一位稱為最低位，最左邊一位稱為最高位。對于一個有符號整數(shù)，其中最高位(最左邊的一位)用來存放整數(shù)的符號，稱為符號位。若是正整數(shù)，最高位放置0;若是負(fù)整數(shù)，最高位放置1。

　　一、正整數(shù)

　　當(dāng)用兩個字節(jié)存放一個short類型正整數(shù)時，例如正整數(shù)5，其在內(nèi)存中的二進(jìn)制碼為：

　　0000000000000101

　　對于正整數(shù)的這種存儲形式稱為用“原碼”形式存放。因此用兩個字節(jié)存放short類型的最大正整數(shù)是：

　　0111111111111111

　　它的值為32767。為簡單起見，若一個字節(jié)能夠正確表示一個整數(shù)時，本書則用一個字節(jié)表示。

　　二、負(fù)整數(shù)

　　1.負(fù)整數(shù)在內(nèi)存中是以“補(bǔ)碼”形式存放的。

　　取某個二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼，例如10000101(十進(jìn)制數(shù)-5)的補(bǔ)碼，步驟如下：

　　(1)求原碼的反碼。把原碼除符號位之外的二進(jìn)制碼按位取反，即把1變成0，0變成1，即得到該原碼的反碼。例如10000101的反碼為111110100。

　　(2)把所得的反碼加1，即得到原碼的補(bǔ)碼。因此11111010加1得11111011，這就是-5在內(nèi)存中的二進(jìn)制碼。若用兩個字節(jié)表示，即為：

　　1111111111111011

　　2.把內(nèi)存中以補(bǔ)碼形式存放的二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制的負(fù)整數(shù)，步驟如下：

　　(1)先對除符號位之外的各位取反。例如有補(bǔ)碼11111010，取反后為10000101。

　　(2)將所得二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。例如，10000101的十進(jìn)制數(shù)為-5。

　　(3)對所求得的數(shù)再減1，即為-6。

　　通過以上分析可知，由兩個字節(jié)存放的最小整數(shù)是1000000000000000，它對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為-32768，而-1在內(nèi)存中存放的二進(jìn)制碼為1111111111111111。

　　三、無符號整數(shù)

　　用兩個字節(jié)存放一個整數(shù)時，若說明為無符號整數(shù)，則最高位不再用來存放整數(shù)的符號，16個二進(jìn)制位全部用來存放整數(shù)，因此無符號整數(shù)不可能是負(fù)數(shù)。這時，若內(nèi)存中存放的16個二進(jìn)制位全部為1，則它所代表的整數(shù)就不再是-1，而是65535。

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