int、short、long、long long是如何定义变量的
我们先从最为我们所知的定义变量入手，当我们用int定义一个变量的时候，这个变量是整型，长度是4个字节，不同的操作系统下由int定义的变量长度有可能不同，当然对于short、long、long long也是同样如此，因此为了使大家更清晰的了解本文内容，减少一些无关的疑问，我们有必要事先声明一下由这四个关键字，所定义的变量长度各自是多少。我用的是vs2019下的32位模式，如下图所示：
即：
| 关键字 | 变量的长度（字节） | 变量的长度（bit位） |
| int | 4 | 32 |
| short | 2 | 16 |
| long | 4 | 32 |
| long long | 8 | 64 |
不难知道，int a = 15表示：
- a是用int定义的变量，它的类型是整型
- a的值是15
接下来，我们看看int定义长度为4的整型变量的过程是什么样的？
我们用红色框所框起来的绿色区域，表示计算机内的整个内存区域，橙色表示由int a = 15所定义的变量，在内存中所占的区域。每个格子表示一个字节。当然了此图中红色框内的格子只有50个，内存不可能只有50个字节，这只是一种简化的表示。
int a = 15，实际上就是在整个内存区域中，划取一块长度为4个字节的连续区域，用来存放数字15，这段连续的区域名字是a。则short b = 14，实际上就是在整个内存区域中，划取一块长度为2个字节的连续区域，用来存放数字14，这段区域的名字是b。同理long和long long都是此原理。
可是计算机不是只认识二进制吗？15和14都是十进制的数啊，作为十进制数的15和14在内存中究竟是如何储存的呢？
其实岂止这一个问题，我们在心里肯定会想，既然计算机只认识二进制，那么我们的眼睛在显示屏幕上看到的十进制数15和14，又是怎么回事？停！停！停！我们的文章标题是：正负整数在内存中的存储本质，怎么扯到这里来了？！我要告诉大家的是，我们的眼睛在显示屏幕上看到的十进制数15和14是怎么回事，是与本文要研究的正负整数在内存中的存储本质，并不相关的一件事。然而对于初学者来说（初学者包括我），不解决我们的眼睛在显示屏幕上看到的十进制数15和14是怎么回事这个问题，它总会在我们思考其它问题的时候，给我们制造麻烦，尤其是思考本文研究的问题。别怕，在后文中我们会轻松的解决这件事。
注意此时我们知道了，int、short、long、long long是通过在内存中划取一块相应长度的区域来定义变量，这块区域的名字是变量名，这块区域中存放的数字就是变量的值。我们的疑问是，这个数字在这块内存中是如何储存的？我们通过回答以下几个问题，来一步步明晰并解决数字在内存中如何储存这件事。
这几个问题分别是：
- 计算机为什么只认识二进制
- 内存的由来
- 位、字节的由来
- 1byte = 8bit原因是什么
计算机为什么只认识二进制？
要搞清计算机为什么只认识二进制，我们大可不必把电脑的每个部件都拆下来，在显微镜里搞清楚每一个细节（当然作为初学者的我压根也没有这个能力）。也许，我们可以停下来，简单的想一下：二进制只有0和1，如果我没记错的话，在初中的物理课本中关于电学的某一个章节中，物理老师赋予了1和0两个不同的意义，它们是：
- 1表示开关闭合，即通电状态
- 0表示开关断开，即未通电状态
喔或！如果现在我说，计算机连0和1都不认识，它只能被动感受通电和未通电，大家应该可以理解。通电和未通电本身就是一种信息，这种信息只有两个情况：
- 一个情况是通电，我们用数字1表示
- 一个情况是断电，我们用数字0表示
至此，我们终于明白了计算机为什么只认识二进制，或者说为什么只认识0和1了吧！
内存的由来
那么计算机如何表示数字2的呢？
如果让你来设计计算机，你有什么好方法让只能感受通电和未通电的计算机来表示数字2呢？或者换句话说，你有什么好办法让本质上只认识0和1的计算机来认识数字2呢？
要想达到自己能够想办法来让计算机认识2的地步，你需要先了解以下，计算机如何来储存0和1。注意现在是，你已经明白了计算机如何认识或者说如何表示0和1，尚不知道计算机如何储存0和1？。
我不想一上来就介绍内存，cpu寄存器等之类的东西，然后告诉你，这些器件可以用来储存信息，亦或是做些别的事。因为，我们初学者大多数对于内存的理解，或者对于cpu的理解，仅仅限于听说过名字，眼睛看见过外观。这会让我们对其产生神秘感，进而给我们制造麻烦。所以请你先忘掉你仅仅只是了解皮毛，实则根本不懂的这些东西，不要让它影响了我们的思路。
那么你能试想一下，什么东西来储存0和1吗？
大概是一块能感受通电和断电的东西，如果想要表示1，就让这块东西通电好了；如果想要表示0就让这块东西断电好了；如果想要表示两个1，就搞两块这个东西，让这两块东西都通电好了；如果想要表示100个1就搞100块这个东西，让这100块东西都通电好了；如果想要表示100个1和100个0，就搞200个这东西，让100块通电，100块断电得了。然后我们把这块东西做的体积非常小，然后做很多很多个这种东西，最后把很多很多个这东西集成到一起，专门用来储存数据。通过图，我们来更直观的感受一下：如下图所示
每一个蓝色的格子就表示一块这种东西，红色框框住的区域表示很多个一块一块的这种东西集成到一起。我们把很多很多由这块东西个集成到一起组成的那个大东西，就叫做内存。你如果想要买这块大东西，你可以买那个叫做内存条的东西。
位、字节的由来
每一个蓝色格子所表示的那个仅能表示1个0或者1个1的小块东西，就是内存的最小存储单元。
假如你面前有一只羊，我问你羊的数量，你会回答：一只羊。
假如你面前有一条狗，我问你狗的数量，你会回答：一条狗
假如你面前有一块这个小东西，我问你这块小东西的数量，你应该回答：
1个位，英文表示为：1个bit
bit是什么意思？
- bit你可以认为就是那块小东西的名字
- 10个bit想给我们的传达的信息是：可以容纳10个二进制数字，就是说可以容纳的0和1的总数量是10个
- 想必你已经明白了我们用N个bit来表示，可以容纳的二进制信息的数量
这就是位（bit）的由来
一个鸡蛋50g，二十个鸡蛋的重量是1000g，也就是1kg
8个bit，也就是1字节（byte）。
即1byte = 8bit
1KB = 1024Byte
1MB = 1024KB
1GB = 1024MB
请耐心，本文的内核来了！
直接1kb = 1024bit不就得了，干嘛非要来个1byte = 8bit，然后1KB=1024Byte呢？
我们通常说的用来1MB的流量，指的就是用了1M个字节的流量，而不是1MBit。为什么bit最小的存储单元，而计算机中的基本存储单位却是byte（字节）呢？
1byte = 8bit原因是什么？（文章内核）
先看一下计算机如何来表示数字2？
我们知道，十进制的数字2，就是二进制的10，请看下表
| 十进制数字 | 对应的二进制数字 |
| 0 | 0 |
| 1 | 1 |
| 2 | 10 |
| 3 | 11 |
| 4 | 100 |
| 5 | 101 |
| 6 | 110 |
| 7 | 111 |
| 8 | 1000 |
| 9 | 1001 |
| 10 | 1010 |
| 11 | 1011 |
| 12 | 1100 |
既然2的二进制是10,那我们用两个bit，就是说用两个小块东西，一个放1，另一个放0不就可以表示了吗？从这里开始，我们不再提小块东西，而直接把它们叫做bit。
short、int等用来定义变量的原因
如果用两个bit，一个放1，一个放0来表示数字2,，那么如果我想表示1个苹果的个数1和0个香蕉的个数0时该怎么办呢？也是用两个bit，一个放苹果的个数1，另一个放香蕉的个数0吗？这样一来，10到底是1和0呢，还是表示2呢？
请看下图：
你很容易就看出来，三位数345，和个位数3、4、5了。我们把8个bit位看成一个整体，也就是1个byte字节。那么数字1，就是0000 0001，数字0，就是0000 0000。十进制2的二进制是10，如果一个bit位，就是单独的，与别的bit位不发生任何联系，那么二进制10就是1个1和1个0；如果把两个二进制位看做一个整体，10就是表示2；如果把三个二进制位看做一个整体，10会以010的方式呈现，此时还是表示2；如果把四个二进制位看做一个整体，此时还是表示2。
二进制1111 1111 表示十进制的255，是一个字节所能表示的最大的数字，而十进制300的二进制是1 0010 1100需要9个bit位，该如何表示呢？
不存在把9个bit位看做一个整体，计算机的最小存储单位是bit，而基本存储单位是byte字节。也就是说要想存储一个数，你要么用1个字节长度去存储，要么2两个字节长度去存储，要么用4个字节去存储等。用两个字节长度去存储，就是把16个二进制位看做一个整体，用4个字节长度去存储，就是把32个bit位看做是一个整体。于是300需要用2个字节去存储，二进制表示为：0000 0001 0010 1100。
通过两个例子，我们来强化理解一下这个思想。
例子一：
0010 0011 0010 0000 0010 0010 0010 0010 如何看待这个32位的数？
如果是short定义的变量，则需要定义两个变量才能达到32位，则一个变量值是前16位： 0010 0011 0010 0000（二进制），即十进制8992；另一个变量值是后16位：0010 0010 0010 0010 (二进制)，即十进制8738。
如果是int定义的变量，则这个32位数整体就是变量值，即十进制589308450。
例子二：
20位数 1010 1111 0000 0000 1111如何放到内存中？
很简单 用int定义一个变量，把这个20位数赋给这个变量就可以了。然后这个变量就会在内存中划取一块长度为4个字节，即32bit位的空间，把这个20位的二进制数放入内存。它将会长这个样子：0000 0000 0000 1010 1111 0000 0000 1111。这个32个bit位，就是一个整体区域，要整体的看待。
这就是为什么有了字节，为什么有了short、int、long等来定义数据。
写的太累了，不想写了
标签：存储,字节,0010,二进制,int,正负,内存,bit From： https://blog.csdn.net/2301_81570594/article/details/143252857