C语言中有符号基本整型[signed]int 取值范围（-32768——32767）是怎么算出来的？

Posted 2023-05-11

以最高位为符号位，二进制原码最大为0111111111111111=2的15次方减1=32767最小为1111111111111111=-2的15次方减1=-32767。

此时0有两种表示方法，即正0和负0:0000000000000000=1000000000000000=0所以，二进制原码表示时，范围是-32767~-0和0~32767，因为有两个零的存在，所以不同的数值个数一共只有2的16次方减1个，比16位二进制能够提供的2的16次方个编码少1个。

但是计算机中采用二进制补码存储数据，即正数编码不变，从0000000000000000到0111111111111111依旧表示0到32767，而负数需要把除符号位以后的部分取反加1，即-32767的补码为1000000000000001。

补码系统中，范围是-23768~32767。因此，实际上，二进制的最小数确实是1111111111111111，只是二进制补码的最小值才是1000000000000000，而补码的1111111111111111是二进制值的-1。

扩展资料

C语言double大小和取值范围

占用的字节数：

printf("float:bytes%d;bit%d\\n",sizeof(float),sizeof(float)*8);

double:bytes8;bit64

取值范围：C标准规定，double类型至少能表示10位有效数字。一些系统将多出来的32bit都来表示尾数部分，这就至少有13位有效数字了，这也超出了c规定的最小标准了。

参考技术A 1 111 1111 1111 1111
第一个1表示负数【符号位】
对负数要按位求反+1
1 000 0000 0000 0001
就是-1
1 000 0000 0000 0000
才是最大负数
被定为-32768

0 000 0000 0000 0000
才是0

0 111 1111 1111 1111
第一个0表示正数【符号位】
+(1*2^14+1*2^13+1*2^12+..1*2^0)=32767 参考技术B [signed]int 是由2个字节组成，每个字节8bit，共16bit。也就是-2^15~~~2^15-1，

C语言的内存分配

在ANSI C中数据类型包括：整形，浮点型，指针和聚合型(如数组和结构等)

整形：

字符，短整型，整型和长整型，他们都分别有有符号(singed)和无符号(unsingned)

取值范围：

没有带signed或者unsigned，默认signed

长整型至少应该和整型一样长，而整型至少应该和短整型一样长

在32位环境中，各种数据类型的长度一般如下：

ARM C

具体我们以IAR为编译器，版本7.2

注意：

在32位ARM中，字是32位，半字是16位，字节是8位

可以看到以下关于整型的数据类型

下面使用typedef重新定义数据类型，没有使用到long，因为都是32位的有一个int就够了

C语言内存分配方法
在标准C语言中，编译出来的可执行程序分为代码区（text）、数据区（data）和未初始化数据区（bss）3个部分。如下代码

使用linux编译之后得到的可执行文件如下

可以看到代码区（text）、数据区（data）和未初始化数据区（bss）。

代码段（text）：存放代码的地方。只能访问，不能修改，代码段就是程序中的可执行部分，直观理解代码段就是函数堆叠组成的。

数据段（data）：全局变量和静态局部变量存放的地方。也被称为数据区、静态数据区、静态区：数据段就是程序中的数据，直观理解就是C语言程序中的全局变量。注意是全局变量或静态局部变量，局部变量不算。

未初始化数据区（bss）：bss段的特点就是被初始化为0，bss段本质上也是属于数据段。

那么问题来了，为什么要区分data段和bss段呢？

以下面代码为例，a.c和b.c的差异只是有没有给arr数组赋值。

可以看到a.out的bss段大，b.out的data段大。但是b.out的文件大小明显比a.out的大很多。

那么就可以简单理解为，data段会增大可执行文件的大小，而bss段不会。

这里我说下自己的理解，我并没有找到资料验证：

data段是全局变量，但是需要初始化值，上面我的例子是全部初始全部为1，但也可能是1024*1024个不同的数据，而这些数据需要保存起来，表现出来也就是需要保存在可执行文件中。

bss段也是全局变量，但不需要初始化值，只需要保存一下这个全部变量的保存的数据类型和大小即可。即使它的数组容量是1024*1024，也不会占用很多可执行文件的大小。

这里再说明一个问题：如果一个全部变量初始化为0，那么它也是bss段，不是data段，即使你代码中把它初始化为0了。这点大家可以自行验证。

关于数据段，也就是data段，也会分为RO data（只读数据段）和RW data（读写数据段）。

从字面意思就可以区分他们的意思，不同的是：

只读数据段：程序使用的一些不会被更改的数据，使用这些数据的方式类似查表式的操作，由于这些变量不需要更改，因此只需要放置在只读存储器中即可。

读写数据段：程序中是可以被更改的数据，且初始化过的，所以需要放置在RAM中，且初始化的内容放在存储器中（表现为放入可执行文件中）。

这样又可以分区只读区和读写区域，如下所所示（当然bss段和下文的堆栈也是读写区）

上面说到“编译出来的可执行程序分为代码区（text）、数据区（data）和未初始化数据区（bss）3个部分”，那运行中就会多出来一些区域，这就是我们常说的堆栈，注意堆栈是两个区域堆和栈。

栈：局部变量、函数一般在栈空间中。运行时自动分配&自动回收：栈是自动管理的，程序员不需要手工干预。方便简单。是提前分配好的连续的地址空间。栈的增长方向是向下的，即向着内存地址减小的方向。

堆：堆内存管理者总量很大的操作系统内存块，各进程可以按需申请使用，使用完释放。程序手动申请&释放：手工意思是需要写代码去申请malloc和释放free。可以是不连续的地址空间。堆的增长方向是向上的，即向着内存地址增加的方向。

下面是简单的演示代码


运行结果如下

内存分配示意图如下

【学习资料】给大家分享一些c语言学习资料，感兴趣的点击下方链接学习。
学习交流群：881895560
C语言编程基础
指针
C语言控制led灯
C语言实现面向对象编程
数据类型、常量、变量及运算符
C语言与数据结构的经典实战案例
Linux C语言高级开发
必备Linux命令和C语言基础