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2022-04-07 19:01:04
在PyCharm中测试下面的代码:
# 计算1x2x3x...x100: acc = 1 n = 1 while n <= 100: acc = acc * n n = n + 1 print(acc)打印结果如下:
93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000
居然没有溢出, 这让我挺意外! 那么Python中整型变量的长度到底是多少呢? 为什么能容纳这么大的数值呢? C语言和Java语言中整型变量一般为4字节或8字节, 对于C和Java来说存储这么大的数值早就应该溢出了. 看来Python在这一点上与C和Java是不同的。
使用下面的代码打印一下acc, 0以及1的字节数:
print(sys.getsizeof(acc)) print(sys.getsizeof(0)) print(sys.getsizeof(1))结果分别是96, 24, 28.
还是不太理解这是为什么, 网上查了下答案，这与Python底层保存整型变量的结构有关系，Python底层保存整型变量的结构如下：
struct PyLongObject{
long ob_refcnt; // 引用计数，64位系统占8 bytes, 32位系统占4 bytes
struct_typeobject *ob_type; // 类型指针，64位系统占8 bytes, 32位系统占4 bytes
long ob_size; // 数据部分int的个数，64位系统占8 bytes, 32位系统占4 bytes
unsigned int ob_digit[1]; // 64位系统占4 bytes * abs(ob_size); 32位系统占2 bytes * abs(ob_size);
};对于64位Python:
ob_refcnt，ob_type，ob_size各占8字节。当ob_size为0时，ob_digit不存在，否则其字节数为4*abs(ob_size)，所以最少为8*3=24字节，而且每次增量都是4的倍数。
对于32位Python:
ob_refcnt，ob_type，ob_size各占4字节。当ob_size为0时，ob_digit不存在，否则其字节数为2*abs(ob_size)，所以最少为4*3=12字节，而且每次增量都是2的倍数。
采用这种处理方式，Python的整型变量基本上可做到无长度限制。
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从低位开始取出长整型变量s中奇数位上的数依次构成一个新数放在t中
2022-02-08 21:08:48从低位开始取出长整型变量s中奇数位上的数依次构成一个新数放在t中 例如：当s中的数为：7654321时，t中的数为：7531 这里写两种简单的做法 第一种–通过数组 这里需要注意的就是因为获取长数字的数是从后往前取到...展开全文从低位开始取出长整型变量s中奇数位上的数依次构成一个新数放在t中
例如：当s中的数为：7654321时，t中的数为：7531
这里写两种简单的做法
第一种–通过数组
这里需要注意的就是因为获取长数字的数是从后往前取到数组里的,因此输出时需要逆序输出
int get_OddNum(long num,int *t) { int i = 0;//数组下标,也作为数组长度返回 while (num) { t[i++] = num % 10; num /= 100; //因为取的是奇数位 } return i; } void main() { long num = 7654321; int arr[5],len; len=get_OddNum(num,arr); for (int i = len-1; i >=0 ; i--)//逆序遍历数组输出 { printf("%d", arr[i]); } }第二种–通过变量
如果不用数组,那么变量也可以实现倒着取数,把那个数拼好
举个例子,12345,如果我们要取后面的4和5,那么其实就是把5先拿出来存好,再取出4,拿它×10再加上5,得到45,如果再多数也只需要一个变量.那么是不是可以这么写了呢
int get_OddNum(long num) { int res = 0; int temp = 1; while (num) { res = num % 10 * temp + res; num /= 100; temp *= 10; } return res; } void main() { long num = 7654321; int res; res=get_OddNum(num); printf("%d", res); }这里的res就是最后要的数,而temp就是用于乘多少个10的变量
很显然还是数组来的清晰明了
如有不足,还望指正
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C语言编程＞第二十二周 ⑦ 下列给定程序中函数fun的功能是：从低位开始取出长整型变量a中奇数位上的数，...
2021-02-02 10:01:04例题：下列给定程序中函数fun的功能是：从低位开始取出长整型变量a中奇数位上的数，依次构成一个新数放在b中。 例如，当a中的数为7654321时，则b中的数为7531。 注意：不要改动main函数，不能增行或删行，也不能更改...展开全文例题：下列给定程序中函数fun的功能是：从低位开始取出长整型变量a中奇数位上的数，依次构成一个新数放在b中。
例如，当a中的数为7654321时，则b中的数为7531。
注意：不要改动main函数，不能增行或删行，也不能更改程序的结构。代码如下：#include<conio.h> #include<stdio.h> void fun(long a,long*b) { long s1=10; *b=a%10; while(a>0) { a=a/100; *b=a%10*s1+*b; s1=s1*10; } } main() { long a,b; printf("\nPlease enter data:"); scanf("%ld",&a); fun(a,&b); printf("The result is:%ld\n",b); }输出运行窗口如下：
本周其他练习C语言编程＞第二十二周 ① 下列给定程序中，函数fun的功能是：找出一个大于给定整数n且紧随n的素数，并作为函数值返回。
C语言编程＞第二十二周 ② 请补充fun函数，该函数的功能是：返回字符数组中指定字符的个数，指定字符从键盘输入。
C语言编程＞第二十二周 ③ 下列给定的程序中，函数fun的功能是根据整型形参n,计算如下公式的值：
C语言编程＞第二十二周 ④ 从键盘输入一组小写字母，保存在字符数组str中，请补充fun函数，该函数的功能是：把字符数组str中字符下标为偶数的小写字母转换成对应的大写字母，结果仍保存在原数组中。
C语言编程＞第二十二周 ⑤ 下列给定程序中，函数fun的功能是：将字符串p中的所有字符复制到字符串a中，要求每复制三个字符之后插入一个空格。
C语言编程＞第二十二周 ⑥ 请补充fun函数，该函数的功能是：把字符下标能被2和3同时整除的字符从字符串s中删除，把剩余的字符重新保存在字符串s中。
C语言编程＞第二十二周 ⑦ 下列给定程序中函数fun的功能是：从低位开始取出长整型变量a中奇数位上的数，依次构成一个新数放在b中。
C语言编程＞第二十二周 ⑧ 请补充fun函数，该函数的功能是：求100（不包括100）以内能被2或3整除，但不能同时被2和3整除的自然数。结果保存在数组a中，fun函数返回数组a元素的个数。
越努力越幸运！
加油，奥力给！！！
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搞透C语言整型数据范围表示
2021-05-20 12:53:21(1)shortC语言中，short是定义一种整型变量家族的一种长度：依据程序编译器的不同short定义的字节数不同。标准定义short短整型变量不得低于16位，即两个字节。编译器头文件夹里面的limits.h定义了short能表示的大小...展开全文(1)short
C语言中，short是定义一种整型变量家族的一种
长度：
依据程序编译器的不同short定义的字节数不同。
标准定义short短整型变量不得低于16位，即两个字节。
编译器头文件夹里面的limits.h定义了short能表示的大小：SHRT_MIN~SHRT_MAX。在32位平台下如windows(32位)中short一般为16位。
若规定编译器规定short为2字节，则：
unsigned short i; i可以表示0~65535(0~2^16-1)
signed(默认)short i; i可以表示-32768~+32767(-2^(16-1)~2^(16-1)-1)
(2)int
C语言中，int是定义一种整型变量家族的一种。
长度：
目前在一般的电脑中，int占用4字节，32比特，数据范围为-2147483648~2147483647[-2^31~2^31-1]
在之前的微型机中，int占用2字节，16比特，数据范围为-32768~32767[-2^15~2^15-1]
unsigned int 表示无符号整数，数据范围为[0~2^32-1]
除了short、int类型之外，还有long、long long类型可以表示整数。
以下对范围求取进行说明。
图1
以8位进行说明，16位，32位，64位类似。
第一位为符号位，0正，1负。假定数据类型的长度为一个字节8位。对有符号整型进行说明。
(1)有符号
对于负数的下限，最高位作为符号位位1，用1 1 1 1 1 1 1 1，如图1所示。即为-127，而不是-128，
难道是1 0 0 0 0 0 0 0？其实就是用1 0 0 0 0 0 0 0表示-128的。以下进行说明。
注意：1000 0000 B 不等于0 而是 -128(图2)
+127 +1 = -128
即 0111 1111 B+1 = 1000 0000 B
也就是发生了 byte值溢出
8位二进制反码的表示范围：-127～+127
为什么 -128 的二进制会是1000 0000；
1000 0000 (原) = 1111 1111(反)
那么问题来了： 64+32+16+8+4+2+1 = 127 为什么会有128呢？
原来 负数 反码是需要补码的，也就是在最后得出的结果上 +1
注意：计算机中只有 +0 而不存在 -0的说法，因为-0是完全没有意义的存在(见下对正0负0的说明)，
即：只有 0000 0000 = +0
而没有 1000 0000 = -0
1000 0000的真实身份是 -128
图2
需要了解计算机对数据的存储表示方法(原码、反码、补码)，以及负0与正零的表示。
(1)所谓原码就是前面所介绍的二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。
反码表示法规定：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。
补码表示法规定：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1。
原码不能直接参加运算，可能会出错。例如数学上，1+(-1)=0，而在二进制中00000001+10000001=10000010，换算成十进制为-2。显然出错了。所以原码的符号位不能直接参与运算，必须和其他位分开，这就增加了硬件的开销和复杂性。为了解决原码做减法的问题,出现了反码:计算十进制的表达式: 1-1=01 - 1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原=[0000 0001]反 + [1111 1110]反 =[1111 1111]反 = [1000 0000]原 =-0 发现用反码计算减法, 结果的真值部分是正确的. 。而唯一的问题其实就出现在"0"这个特殊的数值上.虽然人们理解上+0和-0是一样的。但是0带符号是没有任何意义的.而且会有[0000 0000]原和[10000000]原两个编码表示0.于是补码的出现,
反码是数值存储的一种，多应用于系统环境设置，如linux平台的目录和文件的默认权限的设置umask，就是使用反码原理。
在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。负数的补码则是符号位为“1”。并且，这个“1”既是符号位，也是数值位。数值部分按位取反后再在末位(最低位)加1。也就是“反码+1”。
补码的出现,解决了0的符号以及两个编码的问题:1-1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原 =[0000 0001]补 + [1111 1111]补 =[0000 0000]补=[0000 0000]原 ，这样0用[0000 0000]表示,而以前出现问题的-0则不存在了.而且可以用[10000000]表示-128:(-1) + (-127) = [1000 0001]原 + [1111 1111]原 =[1111 1111]补 + [1000 0001]补 =[1000 0000]补
-1-127的结果应该是-128,在用补码运算的结果中, [1000 0000]补 就是-128.但是注意因为实际上是使用以前的-0的补码来表示-128,所以-128并没有原码和反码表示.(对-128的补码表示[10000000]补算出来的原码是[0000 0000]原,这是不正确的)使用补码,不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题,而且还能够多表示一个最低数.
这就是为什么8位二进制,使用原码或反码表示的范围为[-127, +127],而使用补码表示的范围为[-128, 127].因为机器使用补码,所以对于编程中常用到的32位int类型,可以表示范围是: [-2^31, 2^31-1]因为第一位表示的是符号位.而使用补码表示时又可以多保存一个最小值.
(2)根据原码的定义：正零和负零的原码为：
+0 : 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 (32 bit)
-0 : 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
而反码为：
+0 : 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
-0 : 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
补码为：
+0 : 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
-0 : 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
可以看出，-0的补码发生溢出，舍弃最高位后，其跟+0在内存的表示一样，都是：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
再看看下面的图中所示错误。这个错误牵扯到一个叫模的概念。下面是解释。
1)模的概念：把一个计量单位称之为模或模数。例如，时钟是以12进制进行计数循环的，即以12为模。在时钟上，时针加上(正拨)12的整数位或减去(反拨)12的整数位，时针的位置不变。14点钟在舍去模12后，成为(下午)2点钟(14=14-12=2)。从0点出发逆时针拨10格即减去10小时，也可看成从0点出发顺时针拨2格(加上2小时)，即2点(0-10=-10=-10+12=2)。因此，在模12的前提下，-10可映射为+2。由此可见，对于一个模数为12的循环系统来说，加2和减10的效果是一样的；因此，在以12为模的系统中，凡是减10的运算都可以用加2来代替，这就把减法问题转化成加法问题了(注：计算机的硬件结构中只有加法器，所以大部分的运算都必须最终转换为加法)。10和2对模12而言互为补数。
同理，计算机的运算部件与寄存器都有一定字长的限制(假设字长为8)，因此它的运算也是一种模运算。当计数器计满8位也就是256个数后会产生溢出，又从头开始计数。产生溢出的量就是计数器的模，显然，8位二进制数，它的模数为2^8=256。在计算中，两个互补的数称为“补码”。
图3中 的错误解释：由于usigned long最大取值范围为2^32-1，而%d是以有符号整数进行输出，故进行了数值转换，即转为signed int，对于signed int 取值范围最大值小于usigned long，发生溢出，根据上述对模概念的说明，应该明白为什么输出是-2了。
图3
图4、图5为用基于X64处理器的gcc编译器输出各整型数据类型长度的结果
图4
图5
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