1 有符号与无符号

目录

• 计算机中的符号位
• 有符号数的表示法
• 无符号数的表示法
• signed 和 unsigned

计算机中的符号位

• 数据类型的最高位用于标识数据的符号

  • 最高位为1，表明这个数为负数
  • 最高位为0，表明这个数为正数

• 有符号数的符号位

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
      int sign = 0;  //符号位
  
      char i = -5;
      short j = 5;
      int k = -1;
  
      sign = i & 0x80;  //sign 不等于 0 : sign = (1011) & (1000 0000) 
      printf("sign = %d
  ",sign);
  
      sign = j & 0x8000;  //sign 等于 0
      printf("sign = %d
  ",sign);
  
      sign = k & 0x80000000;  //sign 不等于 0 : sign = (1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111) & (1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000) = 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
      printf("sign = %d
  ",sign);
  
      return 0;
  }
  
  //输出结果
  sign = 128
  sign = 0
  sign = -2147483648##
  

有符号数的表示法

• 在计算机内部用补码表示有符号数

  • 正数的补码为正数本身

  • 负数的补码为负数的绝对值各位取反后加1

  • 8位整数5的补码为：0000 0101

    8位整数-7的补码为：1111 1001

  • 16位整数20的补码为：0000 0000 0001 0100

    16位整数-13的补码为：1111 1111 1111 0011

无符号数的表示法

• 在计算机内部用原码表示无符号数

  • 无符号数默认为正数
  • 无符号数没有符号位

• 对于固定长度的无符号数

  • MAX_VALUE+1 -> MIN_VALUE
  • MIN_VALUE-1 -> MAX_VALUE

signed 和 unsigned

• C语言中变量默认为有符号的类型

• unsigned 关键字声明变量为无符号类型

  • C语言中，只有整数类型能够声明 unsigned 变量

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
      int i;  //默认为带符号整型
      signed int j;  //显式声明变量为带符号整型
      unsigned int k;  //声明变量为无符号整型
  
      return 0;
  }
  

• 当无符号数遇见有符号数

  • 当无符号数与有符号数混合计算时，会将有符号数转换为无符号数后再进行计算，结果为无符号数

  • Demo1

    • 计算 i+j 时，先将 int 型变量 j 转换为 unsigned int 型

    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        unsigned int i = 5;
        int j = -10;
        
        if( (i + j) > 0 ){
            printf("i + j > 0
    ");
        }
        else{
            printf("i + j <= 0
    ");
        }
        
        return 0;
    }
    //输出结果：
    i + j > 0
    

  • Demo2

    • 无限循环下去，因为变量 i 的值一直是无符号数，不会出现小于 0 的情况

    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
     
        unsigned char i = 0;
        
        for(i=9; i>=0; i--)
        {
            printf("i = %u
    ", i);
        }
        
        return 0;
    }