数据在计算机中的存储之--正负整数
段落1. 百度百科char
char用于C或C++中定义字符型变量，只占一个字节，取值范围为 -128 ~ +127（-2^7~2^7-1）
知识点：负数在计算机中以补码存储，而正数以原码存储。
为什么负数在计算机中以补码存储呢？
因为所以科学道理，可以看这篇知乎文章：https://www.zhihu.com/question/335614901/answer/755608419
不看也可以，只要知道负数在计算机中有用补码来存储的必要性就行了，而且这个必要性是有科学道理的。
段落2. 求正数在计算机中存储的二进制值
请问 char j = 5 这句代码中, j 在计算机中存的二进制值是多少？
正数以原码存储，5的原码是0b0000 0101. 所以 j 在计算机中存的二进制值是 0b0000 0101 。
段落3. 求负数在计算机中存储的二进制值
请问 char j = -12这句代码中, j 在计算机中存的二进制值是多少？
负数以补码存储
先找对该负数对应的正数，即12。 12 的原码是 0b0000 1100 .
我们将上述原码的最高位置为1， 得到0b1000 1100.
然后再求补码：
0b1000 1100 , 符号位不变，其余各位取反 =》0b11110011 再加1 =》得到0b11110100 。
我们最终理论计算得到0b11110100， 这等价于0xF4。
但是写代码验证的时候还是有所区别，在%s、%c、%d、%x等这些输出格式选项中，我们只能使用%x来打印出其十六进制的内存值。
而且%x会打印出4字节，并非只有1字节哦，所以，我们只需关注最低一个字节就行了。
下面是代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
char j = -12;
printf("%x \n", j);
return 0;
}
root@lmw-virtual-machine:/home/lmw/桌面/C_Text# ./ab
fffffff4
root@lmw-virtual-machine:/home/lmw/桌面/C_Text#
可以看到，最低字节是F4。
上面提到可以先找到该负数对应的正数12， 那么12的原码可不仅仅是0b0000 1100 ， 还可以是0b 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 （32位， 合计4字节），
相同的操作手法我们再来一遍，
我们将上述原码的最高位置为1， 得到0b1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 .
然后再求补码：
符号位不变，其余各位取反 =》0b1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011, 再加1 =》得到 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 。
我们最终得到的0b1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 则等价于 0xFFFFFF4。
0b1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 和 0b11110100 都可以表示 -12 的计算机存储值啊 ， 那什么时候是前者，什么时候是后者呢？
取决于我们希望用什么方式去访问这片内存。
如果是使用%x访问， %x一定会访问到4字节内容并以十六进制显示， 那么得到的就是4字节的0xFFFFFFF4,
对应的是4字节的0b1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100，
即使用%x访问时，12的原码应该按照4字节来分析。
段落4. 超限处理
如果赋值的数是超过char类型的上限值的，那么先减去256的倍数， 再根据上面方法计算其在计算机中存储的二进制值。
例如上图，我们要计算500赋值给char，那么只需要计算500-256=244, 发现244还是大于char的取值上限，
那么再次244-256 = -12， 发现-12 在char类型范围内，所以我们只需要计算-12在计算机中的存储值即可，
这样我们也能够可以分析出使用%x打印变量a会得到怎样的十六进制值了。
换句话说，这基于一个观点： char a = 500； 等价于 char a = -12;
段落5. 不同符号类型数做加法时
知识点：当有符号数与无符号数一起运算时，会将有符号数转换为无符号数!
下面的demo可以作为面试题使用。如果面试者只能解释到34-12=22这种地步，那么显然是非常错误的。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
char j = -12; // 0xFFFFFFF4
unsigned char x = 34; // 0xFFFFFFF4 + 0x22(十进制的34) ，得到0x1 0000 0016
printf("%x \n", j+x); // 0x1 0000 0016 超过了4字节了，截断得到 0x00000016, 即0x16
unsigned int sum = j+x;
printf("sum = %d \n", sum); // 0x16，即 22
return 0;
}
补充点：
补充一个%x 和 %lx的实验
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
printf("%d, %d, %d \n", sizeof(char),sizeof(int),sizeof(unsigned long int));
char j = -12;
printf("%x \n", j);
printf("%lx \n", j);
int j_int = -12;
printf("%x \n", j_int);
printf("%lx \n", j_int);
unsigned long int j_long_int = -12;
printf("%lx \n", j_long_int);
printf("%x \n", j_long_int);
return 0;
}
root@lmw-virtual-machine:/home/lmw/桌面/C_Text# ./ab
1, 4, 8
fffffff4
fffffff4
fffffff4
fffffff4
fffffffffffffff4
fffffff4
root@lmw-virtual-machine:/home/lmw/桌面/C_Text#
结论:
%lx的特点：如果被打印的数据不足8字节，例如只有4字节或1字节，那么就只会打印4字节。如果被打印的数据有8字节，那么就会打印出8字节。
而%x一定会打印出恰好刚好4字节。
.
