一个变量在内存中是如何存储的

我们自学习一门高级语言时，都要了解数据成分，可你们知道在高级语言中数据都是如何在内存中存储的吗？今天我就来介绍一下。

语言：C++

int c=-123;

这只是一个简单的定义了一个变量，变量名为c，值为-123。

然而我们大家应该都知道，计算机存储数据都会以二进制的形式来存储。

然后一个int在一般情况下都计算机都占4个字节，也就是32个bit。某些比较老的编译器int只占16个bit。

其次这还是一个有符号的int类型，所谓有符号，就是这个int可表示负数。因为有符号，所以必须拿出一个bit来当作符号位，那么表示数据的位数也就只有31位了。

转换过程：

首先确定符号位，这是一个负数，所以符号位为1，在数据最前面，然后把123转为二进制为:1111011，123占了7个bit，还剩下24个bit都用0补齐。

得出的原码就是：

通过原码得到反码，反码就是在原码的基础中，取反，如果原码的值为0，就变为1，如果值为1就变为0，符号位不变。

最后通过反码得到补码，补码就是在反码的基础加1即可。

然后变量c在内存就占了四个字节，对应的就是上面的补码。

然后接着谈无符号的int。

unsigned int c=123；

要声明一个无符号的int变量，只需要在int前面加上unsigned即可，这样这个int变量只能表示正数，不能表示负数，这样就不用单独拿一个bit出来当作符号位，这样32个bit都用来表示数据，所以无符号的int型可表示的正数范围也更大。

转换过程：

这是无符号的类型，所以不需要确定符号位，直接把123转为二进制为：1111011，占用了7个bit，其余的25个bit用0补齐。

得出的原码就是：

这里说明一下：如果是无符号数，即原码就是补码，不需要和有符号数那样进行多次的转换，内存中存储的就是原码。

用例子来证明一下:

变量test为无符号int变量，变量test1为有符号int变量，变量test2为无符号int变量。

然后把12和-13相加，很明显大家都知道是-1，但是我们来看看结果：

结果却不是-1，我们来分析一下。

首先-13加12肯定是-1，因为有负号，所以是一个有符号int型的数值。

所以就要求出这个数的补码，我上面说过，有符号数，在内存中存储的都是补码。

首先是一个符号，符号位为1，然后1的二进制就是1，还剩下30个bit用0补齐。

得到原码：

然后根据原码得到反码（过程上面有，不在赘述）：

然后根据反码得到补码：

由于我们test2是一个无符号的int型变量，所以他就把这个32个1直接转为了10进制，也就是

看到这里，我相信大家应该明白了变量是如何在内存中表示的，以及有符号和无符号变量的区别了吧。

注意：只有当数值为负数时，在内存中才会存补码形式。

比如：int i=124;

虽然我定义的一个有符号型的int变量，但是由于i是一个正数，所以在内存中的存储形式为原码：

唯一和无符号不同的是，就是最高位是符号位，不能用于来存储数值。

我们用二进制的形式来做个加法，让各位更直观的理解。

-15+10=-5；

这里我只有8个bit来表示。

首先把-15转为补码为：11110001，然后10的补码（也就是原码，因为10是正数）：00001010

得到的二进制结果就是

由于最高位是1，所以是个负数，所以这就是个补码的形式的二进制，我们需要将补码转为原码，才可以得到最后的结果。

补码转原码的方法跟上述一样，先取反，然后加1，得到： 0 0 0 0 0 1 0 1，转为十进制就等于5

通过上述一个程序例子，和这个加法的例子，我相信各位应该了解了吧。

后面的文章我会解释，为什么要存在补码形式，都用原码不是更方便吗？

各位再见。