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c
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e9cace8803
commit
5a8618ed70
@ -192,17 +192,20 @@ public class Demo {
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}
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}
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public static void main(String[] args){
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int a = 10; // 用户态
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int b = 20; // 用户态
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int c = a + b; // 用户态
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string filePath = "c:/demo.txt"; // 用户态
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string txt = a + b + c; // 用户态
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// 用户态
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int a = 10;
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||||
int b = 20;
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int c = a + b;
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||||
string filePath = "c:/demo.txt";
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string txt = a + b + c;
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writeFile(filePath, a); // 从用户态切换到内核态完成文件写入
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// 从用户态切换到内核态完成文件写入
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writeFile(filePath, a);
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System.out.println(a); // 从内核态切换回用户态
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System.out.println(b); // 用户态
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System.out.println(c); // 用户态
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// 从内核态切换回用户态
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System.out.println(a);
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System.out.println(b);
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System.out.println(c);
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}
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}
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```
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@ -1431,25 +1431,29 @@ gcc HelloWorld.c -o HelloWorld.exe
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* 预处理命令：
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```shell
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gcc -E 源文件.c -o 源文件.i # 通常以 .i 结尾表示这个文件是一个中间状态
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||||
# 通常以 .i 结尾表示这个文件是一个中间状态
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gcc -E 源文件.c -o 源文件.i
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```
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* 编译（预处理和编译）命令：
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```shell
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gcc -S 源文件.i -o 源文件.s # 在 Linux 中，通常以 .s 结尾；在 Windows 中，通常以 .asm 结尾
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# 在 Linux 中，通常以 .s 结尾；在 Windows 中，通常以 .asm 结尾
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||||
gcc -S 源文件.i -o 源文件.s
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```
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* 汇编（预处理、编译和汇编）命令：
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```shell
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gcc -c 源文件.s -o 源文件.o # 在 Linux 中，通常以 .o 结尾；在 Windows 中，通常以 .obj 结尾
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||||
# 在 Linux 中，通常以 .o 结尾；在 Windows 中，通常以 .obj 结尾
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||||
gcc -c 源文件.s -o 源文件.o
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```
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* 链接（预处理、编译、汇编和链接）命令：
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```shell
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gcc 源文件.o -o 源文件.exe # 在 Linux 中，通常以 .out 结尾；在 Windows 中，通常以 .exe 结尾
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||||
# 在 Linux 中，通常以 .out 结尾；在 Windows 中，通常以 .exe 结尾
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||||
gcc 源文件.o -o 源文件.exe
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```
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### 7.4.2 应用示例
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@ -1716,14 +1720,15 @@ dnf -y install perf
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```shell
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apt -y update \
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&& apt -y install linux-tools-common linux-tools-generic linux-tools-$(uname -r)
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||||
&& apt -y install linux-tools-common \
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linux-tools-generic linux-tools-$(uname -r)
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```
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> [!NOTE]
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>
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> 之所以报错的原因，在于 WSL2 中的 Ubuntu 的内核是定制化的，并非 Ubuntu 的母公司 Canonical 发布的标准内核，所以需要我们手动编译安装。
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||||
> 之所以报错的原因，在于 WSL2 中的 Ubuntu 的内核是定制化的（微软自己维护的），并非 Ubuntu 的母公司 Canonical 发布的标准内核，所以需要我们手动编译安装。
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||||
* 查看内核版本：
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@ -1745,11 +1750,14 @@ export KERNEL_VERSION=$(uname -r | cut -d'-' -f1)
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```shell
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apt -y update && \
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apt -y install binutils-dev debuginfod default-jdk default-jre libaio-dev \
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libbabeltrace-dev libcap-dev libdw-dev libdwarf-dev libelf-dev libiberty-dev \
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||||
liblzma-dev libnuma-dev libperl-dev libpfm4-dev libslang2-dev libssl-dev \
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||||
libtraceevent-dev libunwind-dev libzstd-dev libzstd1 python3-setuptools python3 \
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python3-dev systemtap-sdt-dev zlib1g-dev bc dwarves bison flex libnewt-dev libdwarf++0 \
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||||
apt -y install binutils-dev debuginfod default-jdk \
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||||
default-jre libaio-dev libbabeltrace-dev libcap-dev \
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libdw-dev libdwarf-dev libelf-dev libiberty-dev \
|
||||
liblzma-dev libnuma-dev libperl-dev libpfm4-dev \
|
||||
libslang2-dev libssl-dev libtraceevent-dev libunwind-dev \
|
||||
libzstd-dev libzstd1 python3-setuptools python3 \
|
||||
python3-dev systemtap-sdt-dev zlib1g-dev bc dwarves \
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bison flex libnewt-dev libdwarf++0 \
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libelf++0 libbfb0-dev python-dev-is-python3
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```
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@ -339,7 +339,7 @@ int num = 10;
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* ② 当 CPU `执行`的时候，会将变量名`替换`为具体的地址，再进行具体的操作。
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> [!CAUTION]
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> [!IMPORTANT]
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>
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> 变量名（标识符）需要符合命名规则和命名规范！！！
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@ -370,9 +370,9 @@ int num = 10;
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||||
>[!NOTE]
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>
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||||
>输入：从输入设备(键盘、鼠标、扫描仪)向计算机输入数据。
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||||
>* ① 输入：从输入设备(键盘、鼠标、扫描仪)向计算机输入数据。
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||||
>
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||||
>输出：从计算机向外部输出设备(显示器、打印机)输出数据。
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||||
>* ② 输出：从计算机向外部输出设备(显示器、打印机)输出数据。
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@ -390,9 +390,9 @@ int printf (const char *__format, ...) {
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> [!NOTE]
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>
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||||
> * 格式化字符串：是使用双引号括起来的字符串，里面包含了普通的字符串和格式占位符。
|
||||
> * 格式占位符（格式声明符）：由 `%` 和`格式字符`组成，作用是将输出的数据转换为指定的格式后输出，这里的 `%d` 表示整数。
|
||||
> * 输出列表：是程序要输出的一些数据，可以是常量、变量或表达式，需要和格式占位符一一对应。
|
||||
> * ① 格式化字符串：是使用双引号括起来的字符串，里面包含了普通的字符串和格式占位符。
|
||||
> * ② 格式占位符（格式声明符）：由 `%` 和`格式字符`组成，作用是将输出的数据转换为指定的格式后输出，这里的 `%d` 表示整数。
|
||||
> * ③ 输出列表：是程序要输出的一些数据，可以是常量、变量或表达式，需要和格式占位符一一对应。
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||||
|
||||
* 在计算机中，二进制、八进制、十进制以及十六进制的英文名称和缩写，如下所示：
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||||
* 二进制（binary），缩写是 bin。
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@ -406,7 +406,8 @@ int printf (const char *__format, ...) {
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||||
> [!IMPORTANT]
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>
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||||
> 在生活中的 decimal 是小数的意思；但是，在计算机中，decimal 的完整含义是 decimal integer ，即十进制整数。
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||||
> * ① 在生活中的 decimal 是小数的意思。
|
||||
> * ② 但是，在计算机中，decimal 的完整含义是 decimal integer ，即十进制整数。
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@ -581,7 +582,8 @@ int main() {
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||||
> [!NOTE]
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>
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||||
> 在上世纪 60 - 70 年代的时候，因为国家贫穷，人民生活不富裕等原因，家长虽然会给孩子取名为：`张建国`、`李华强`等；但是，也会取小名为`二狗子`、`狗剩`等，目的是希望孩子能健康成长（养活），像 `张建国`、`李华强`、`二狗子`、`狗剩`都是名字（标识符），伴随人的一生。
|
||||
> * ① 在上世纪 60 - 70 年代的时候，因为国家贫穷，人民生活不富裕等原因，家长虽然会给孩子取名为：`张建国`、`李华强`等。
|
||||
> * ② 但是，也会给孩子取小名，如：`二狗子`、`狗剩`等，目的是希望孩子能健康成长（养活），像 `张建国`、`李华强`、`二狗子`、`狗剩`都是名字（标识符），伴随人的一生。
|
||||
|
||||
### 1.8.2 标识符的命名规范
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||||
@ -603,7 +605,8 @@ int main() {
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||||
* 示例：合法（不一定建议）的标识符
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||||
```txt
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||||
a、BOOK_sun、MAX_SIZE、Mouse、student23、Football、FOOTBALL、max、_add、num_1、sum_of_numbers
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||||
a、BOOK_sun、MAX_SIZE、Mouse、student23、
|
||||
Football、FOOTBALL、max、_add、num_1、sum_of_numbers
|
||||
```
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@ -611,7 +614,8 @@ a、BOOK_sun、MAX_SIZE、Mouse、student23、Football、FOOTBALL、max、_add
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||||
* 示例：非法的标识符
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||||
```txt
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||||
$zj、3sum、ab#cd、23student、Foot-baii、s.com、b＆c、j**p、book-1、tax rate、don't
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||||
$zj、3sum、ab#cd、23student、Foot-baii、
|
||||
s.com、b＆c、j**p、book-1、tax rate、don't
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 1.8.3 关键字
|
||||
@ -672,8 +676,8 @@ $zj、3sum、ab#cd、23student、Foot-baii、s.com、b＆c、j**p、book-1、tax
|
||||
|
||||
>[!NOTE]
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||||
>
|
||||
>* 所谓的`字面量常量`，就是可以直接使用的常量，不需要声明或定义，包括：整数常量、浮点数常量以及字符常量。
|
||||
>* 所谓的`标识符常量`，就是使用标识符来作为常量名，包括： `#define` 宏定义的标识符常量、`const` 关键字修饰的标识符常量、枚举常量。
|
||||
>* ① 所谓的`字面量常量`，就是可以直接使用的常量，不需要声明或定义，包括：整数常量、浮点数常量以及字符常量。
|
||||
>* ② 所谓的`标识符常量`，就是使用标识符来作为常量名，包括： `#define` 宏定义的标识符常量、`const` 关键字修饰的标识符常量、枚举常量。
|
||||
|
||||
|
||||
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||||
@ -720,7 +724,7 @@ int main() {
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||||
#define 常量名 常量值
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```
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||||
> [!CAUTION]
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||||
> [!IMPORTANT]
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>
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||||
> * ① 其实`宏定义`的常量的`执行时机`是在`预处理`阶段，将所有`宏常量`替换完毕，才会继续编译代码。
|
||||
> * ② 不要以 `;` 结尾，如果有 `;` ，分号也会成为常量值的一部分。
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||||
@ -1159,7 +1163,8 @@ int main() {
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||||
|
||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
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||||
> 这里讨论的适用于`有符号位`的整数，如：int 等；而不适用于`无符号位`的整数，即：unsinged int 等。
|
||||
> * ① 这里讨论的适用于`有符号位`的整数，如：int 等。
|
||||
> * ② 这里讨论的不适用于`无符号位`的整数，即：unsinged int 等。
|
||||
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||||
|
||||
|
||||
@ -1167,7 +1172,8 @@ int main() {
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||||
|
||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
|
||||
> 这里讨论的适用于`有符号位`的整数，如：int 等；而不适用于`无符号位`的整数，即：unsinged int 等。
|
||||
> * ① 这里讨论的适用于`有符号位`的整数，如：int 等。
|
||||
> * ② 这里讨论的不适用于`无符号位`的整数，即：unsinged int 等。
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@ -1191,10 +1197,8 @@ int main() {
|
||||
|
||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
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||||
> 总结：
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||||
>
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||||
> * ① 按照原码的规则，会出现 `+0` 和 `-0` 的情况，即：`0`000 0000 0000 0001（+0）、`1`000 0000 0000 0001（-0），显然不符合实际情况。
|
||||
> * ② 所以，计算机底层虽然存储和计算的都是二进数，但显然不是原码。
|
||||
>* ② 所以，计算机底层虽然存储和计算的都是二进数，但显然不是原码。
|
||||
|
||||
### 3.5.3 反码
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@ -1217,10 +1221,8 @@ int main() {
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||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
|
||||
> 总结：
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||||
>
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||||
> * ① 按照反码的规则，如果是 `+0`，对应的原码是 `0`000 0000 0000 0000；那么，其反码还是 `0`000 0000 0000 0000；如果是 `-0`，对应的原码是 `1`000 0000 0000 0000，其反码是 `1`111 1111 1111 1111，显然不符合实际情况。
|
||||
> * ② 所以，计算机底层虽然存储和计算的都是二进数，但显然不是反码。
|
||||
>* ② 所以，计算机底层虽然存储和计算的都是二进数，但显然不是反码。
|
||||
|
||||
### 3.5.4 补码
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@ -1254,11 +1256,9 @@ int main() {
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||||
|
||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
|
||||
> 总结：
|
||||
>
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||||
> * ① 补码表示法解决了`原码`和`反码`存在的`两种`零（`+0` 和 `-0`）的问题，即：在补码表示法中，只有`一个`零，即 `0000 0000`。
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||||
> * ②补码使得`加法运算`和`减法运算`可以统一处理，通过将减法运算`转换`为加法运算，可以简化硬件设计，提高了运算效率。
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||||
> * ③ 计算机底层`存储`和`计算`的都是`二进数的补码`。换言之，当`读取`整数的时候，需要采用`逆向`的转换，即：将补码转换为原码。正数的原码、反码、补码都是一样的，三码合一。负数的补码转换为原码的方法就是先减去 `1` ，得到反码，再按位取反，得到原码（符号位是不能借的）。
|
||||
>* ②补码使得`加法运算`和`减法运算`可以统一处理，通过将减法运算`转换`为加法运算，可以简化硬件设计，提高了运算效率。
|
||||
> * ③ 计算机底层`存储`和`计算`的都是`二进数的补码`。换言之，当`读取`整数的时候，需要采用`逆向`的转换，即：将补码转换为原码。正数的原码、反码、补码都是一样的，三码合一。负数的补码转换为原码的方法就是先减去 `1` ，得到反码，再按位取反，得到原码（符号位是不能借位的）。
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||||
|
||||
### 3.5.5 总结
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||||
@ -1266,7 +1266,7 @@ int main() {
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||||
* ② 正数的原码、反码和补码都是一样的，三码合一。
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||||
* ③ 负数的反码是在其原码的基础上，按位取反（0 变 1 ，1 变 0 ），符号位不变；负数的补码是其反码 + 1 。
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||||
* ④ 0 的补码是 0 。
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||||
* ⑤ 负数的补码转换为原码的方法就是先减去 `1` ，得到反码，再按位取反，得到原码。
|
||||
* ⑤ 负数的补码转换为原码的方法就是先减去 `1` ，得到反码，再按位取反，得到原码（符号位是不能借位的）。
|
||||
|
||||
## 3.6 计算机底层为什么使用补码？
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@ -440,9 +440,9 @@ long long num3 = 100LL; // 100LL 就是字面量
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> [!NOTE]
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>
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||||
> * ① 默认情况下的，整数字面量的类型是 int 类型。
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||||
> * ② 如果需要表示 long 类型的字面量，需要添加后缀 l 或 L ，建议 L。
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||||
> * ③ 如果需要表示 long long类型的字面量，需要添加后缀 ll 或 LL，建议 LL 。
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||||
> * ④ 如果需要表示无符号整数类型的字面量，需要添加 u 或 U，建议 U 。
|
||||
> * ② 如果需要表示 `long` 类型的字面量，需要添加后缀 `l` 或 `L` ，建议 `L`。
|
||||
> * ③ 如果需要表示 `long long` 类型的字面量，需要添加后缀 `ll` 或 `LL`，建议 `LL` 。
|
||||
> * ④ 如果需要表示`无符号`整数类型的字面量，需要添加 `u` 或 `U`，建议 `U` 。
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@ -608,7 +608,12 @@ int main() {
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||||
> * 如果这个数目前是`最大值`，再进行`加法`计算，数据就会超过该类型能够表示的最大值，叫做`上溢出`（如果最大值 + 1 会“绕回”到最小值）。
|
||||
> * 如果这个数目前是`最小值`，再进行`减法`计算，数据就会超过该类型能够表示的最小值， 叫做`下溢出`（如果最小值 - 1 会“绕回”到最大值）。
|
||||
>
|
||||
> 在 C 语言中，程序产生数值溢出的时候，并不会引起错误而自动停止，是因为计算机直接按照二进制补码的运算规则进行处理；但是，这可能会导致不可预料的后果。因此，编程时要特别注意避免数值溢出，特别是在涉及大数或小数的运算时。
|
||||
|
||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
|
||||
> * ① 在 C 语言中，程序产生数值溢出的时候，并不会引发错误而使程序自动停止，是因为计算机底层直接按照二进制补码的运算规则进行处理的（很多编程语言也是这样处理的，如：Java 等）。
|
||||
> * ② 但是，这可能会导致不可预料的后果，如：1996 年的亚利安5号运载火箭爆炸、2004 年的 Comair 航空公司航班停飞事故。
|
||||
> * ③ 在实际开发中，编程时要特别注意，以避免数值溢出问题，特别是在涉及大数或小数的运算（特指整数）。
|
||||
|
||||
### 1.3.2 无符号数的取值范围
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@ -749,11 +754,6 @@ $S_n = a_1 \times \frac{1 - r^n}{1 - r}$
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||||
|
||||
> [!IMPORTANT]
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||||
>
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||||
> * ① 在实际开发中，选择合适的数据类型，以避免数值溢出问题！！！
|
||||
> * ② 数据溢出错误会导致软件运算结果出错，如：1996 年的亚利安5号运载火箭爆炸、2004 年的 Comair 航空公司航班停飞事故。
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
* 示例：无符号的上溢出和下溢出
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||||
@ -826,14 +826,25 @@ int main() {
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||||
> * ② 浮点型数据有两种表现形式：
|
||||
> * 十进制数形式：3.12、512.0f、0.512（.512，可以省略 0 ）
|
||||
> * 科学计数法形式：5.12e2（e 表示基数 10）、5.12E-2（E 表示基数 10）。
|
||||
> * ③ 在实际开发中，对于浮点类型，建议使用 double 类型；如果范围不够，就使用 long double 类型。
|
||||
> * ③ 在实际开发中，对于浮点类型，建议使用 `double` 类型；如果范围不够，就使用 `long double` 类型。
|
||||
|
||||
### 1.4.2 格式占位符
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||||
|
||||
* 对于 float 类型的格式占位符，是 `%f` ，默认会保留 `6` 位小数；可以指定小数位，如：`%.2f` 表示保留 `2` 位小数。
|
||||
* 对于 double 类型的格式占位符，是 `%lf` ，默认会保留 `6` 位小数；可以指定小数位，如：`%.2lf` 表示保留 `2` 位小数。
|
||||
* 对于 long double 类型的格式占位符，是 `%Lf` ，默认会保留 `6` 位小数；可以指定小数位，如：`%.2Lf` 表示保留 `2` 位小数。
|
||||
* 如果想输出`科学计数法`形式的浮点数，则使用 `%e`。
|
||||
* 对于 `float` 类型的格式占位符，是 `%f` ，默认会保留 `6` 位小数，不足 `6` 位以 `0` 补充；可以指定小数位，如：`%.2f` 表示保留 `2` 位小数。
|
||||
* 对于 `double` 类型的格式占位符，是 `%lf` ，默认会保留 `6` 位小数，不足 `6` 位以 `0` 补充；可以指定小数位，如：`%.2lf` 表示保留 `2` 位小数。
|
||||
* 对于 `long double` 类型的格式占位符，是 `%Lf` ，默认会保留 `6` 位小数，不足 `6` 位以 `0` 补充；可以指定小数位，如：`%.2Lf` 表示保留 `2` 位小数。
|
||||
|
||||
> [!NOTE]
|
||||
>
|
||||
> * ① 如果想输出`科学计数法`形式的 `float` 类型的浮点数，则使用 `%e`。
|
||||
> * ② 如果想输出`科学计数法`形式的 `double` 类型的浮点数，则使用 `%le`。
|
||||
> * ③ 如果想输出`科学计数法`形式的 `long double` 类型的浮点数，则使用 `%Le`。
|
||||
|
||||
> [!NOTE]
|
||||
>
|
||||
> * ① 浮点数还有一种更加智能的输出方式，就是使用 `%g`（`g` 是 `general format` 的缩写，即：通用格式），`%g` 会根据数值的大小自动判断，选择使用普通的浮点数格式（`%f`）进行输出，还是使用科学计数法（`%e`）进行输出，即：`float` 类型的两种输出形式。
|
||||
> * ② 同理，`%lg` 会根据数值的大小自动判断，选择使用普通的浮点数格式（`%lf`）进行输出，还是使用科学计数法（`%le`）进行输出，即：`double` 类型的两种输出形式。
|
||||
> * ③ 同理，`%Lg` 会根据数值的大小自动判断，选择使用普通的浮点数格式（`%Lf`）进行输出，还是使用科学计数法（`%Le`）进行输出，即：`long double` 类型的两种输出形式。
|
||||
|
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@ -913,8 +924,8 @@ int main() {
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### 1.4.3 字面量后缀
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* 浮点数字面量默认是 double 类型。
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* 如果需要表示 float 类型的字面量，需要后面添加后缀 f 或 F。
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* 如果需要表示 long double 类型的字面量，需要后面添加后缀 l 或 L。
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* 如果需要表示 `float` 类型的字面量，需要后面添加后缀 `f` 或 `F`，建议 `F`。
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* 如果需要表示 `long double` 类型的字面量，需要后面添加后缀 `l` 或 `L`，建议 `L`。
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@ -939,7 +950,7 @@ int main() {
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### 1.4.4 类型占用的内存大小（存储空间）
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* 可以通过 sizeof 运算符来获取 float、double 以及 long double 类型占用的内存大小（存储空间）。
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* 可以通过 `sizeof` 运算符来获取 float、double 以及 long double 类型占用的内存大小（存储空间）。
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@ -980,6 +991,40 @@ int main() {
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}
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```
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### 1.4.6 整数和浮点数的相互赋值
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* 在 C 语言中，整数和浮点数是可以相互赋值的，即：
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* 将一个整数赋值给小数类型，只需要在小数点后面加 0 就可以了。
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* 将一个浮点数赋值给整数类型，就会将小数部分丢掉，只会取整数部分，会改变数字本身的值。
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> [!WARNING]
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>
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> * ① 在 C 语言中，浮点数赋值给整数类型，会直接截断小数点后面的数，编译器一般只会给出警告，让我们注意一下（C 语言在检查类型匹配方面不太严格，最好不要养成这样的习惯）。
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> * ② 但是，在 Java 等编程语言中，这样的写法是不可以的，会在编译阶段直接报错。
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* 示例：
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```c
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#include <stdio.h>
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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setbuf(stdout, NULL);
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float a = 123; // 整数赋值给浮点类型，只需要在小数点，后面加 0 即可
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printf("a=%f \n", a); // a=123.000000
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int b = 123.00; // 浮点赋值给整数类型，会直接截断小数点后面的数
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printf("b=%d \n", b); // b=123
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return 0;
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}
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```
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## 1.5 字符类型
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### 1.5.1 概述
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@ -1037,7 +1082,7 @@ int main() {
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### 1.5.3 类型占用的内存大小（存储空间）
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* 可以通过 sizeof 运算符来获取 char 类型占用的内存大小（存储空间）。
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* 可以通过 `sizeof` 运算符来获取 char 类型占用的内存大小（存储空间）。
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@ -2298,3 +2343,6 @@ man ascii
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- `Unicode 字符集`和对应的`UTF-8 字符编码`之间的关系，如下所示：
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## 3.2 小数在内存中是如何存储的？
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