C语言整数在内存中的存储

讲解整数的存储之前，首先要了解原码、反码和补码这几个概念。

1) 原码

将一个整数，转换成二进制，就是其原码。例如单字节5的原码为0000 0101，-5的原码为1000 0101。

2) 反码

正数的反码就是其原码；负数的反码是将原码中除符号位以外的每一位取反。例如单字节5的反码为 0000 0101，-5的反码为 1111 1010。

3) 补码

正数的补码就是其原码；负数的补码是其反码加1。例如单字节5的补码为 0000 0101，-5的原码为 1111 1011。

在计算机内存中，数值一律采用补码表示。使用补码可以将符号位和数值域统一处理，使用加法电路来计算减法，简化了硬件电路。

例如，16-9 = 16+(-9)，16 的补码为 0001 0000，-9 的原码为 1000 1001，补码为 1111 0111。我们可以直接将两个数的补码相加：

1111 0111 + 0001 0000 = 1 0000 0111

最高位的1溢出，被截去，内存中最后剩下 0000 0111，也就是7。

在《C语言中的整数（short,int,long）》一节中我们看到，当整数发生溢出时，结果有可能是一个古怪的值。请看下面的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    short a = 0XFFFF;
    short c = -1;
    printf("a=%hd\n", a);
    printf("c=%#hX\n", c);

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
a=-1
c=0XFFFF

0XFFFF 为正数，其原码为 1111 1111 1111 1111，正数的补码和原码相同。变量 a 被赋值 0XFFFF 后，就发生了溢出，占用了符号位，使符号位变为1。%hd 表示以有符号数的形式输出，此时计算机检测到符号位为 1，所以被判定为负数。输出负数时，要由补码逆推出原码，现在数值域是 111 1111 1111 1111，它的原码为 000 0000 0000 0001，所以输出结果为 -1。

-1 为负数，其原码为 1000 0000 0000 0001，求得其补码为 1111 1111 1111 1111。%#hX 表示以无符号十六进制形式输出，并加前缀 0X。无符号数也即整数，此时不再有符号位，所有位都用来表示数值，所以输出结果为 0XFFFF。