【C语言进阶剖析】2.C语言中的有符号数和无符号数

2022/1/25 6:07:01

本文主要是介绍【C语言进阶剖析】2.C语言中的有符号数和无符号数,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

文章目录

一、计算机中的符号位

二、有符号数的表示法

三、无符号数的表示法

四、signed 和 unsigned

五、小结 


一、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

        下面看一段代码,用于判断数据的符号:

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c = -5;
    short s = 6;
    int i = -7;
    
    printf("%d\n", ( (c & 0x80) != 0 ));
    printf("%d\n", ( (s & 0x8000) != 0 ));
    printf("%d\n", ( (i & 0x80000000) != 0 ));
    
    return 0;
}

         下面为输出结果:

         这段代码核心思想就是判断最高位为是不是 1,再做逻辑运算,如果为 1,那么运算后就是 1,否则就是 0 。

二、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

如:

        8位整数 5 的补码为:0000 0101

        8位整数 -7 的补码为:11111001

        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

三、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(所能表示的最大值) + 1   -->   MIN_VALUE(所能表示的最小值)
    • MIN_VALUE - 1     -->   MAX_VALUE

四、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

        注意: C语言中只有整数类型能够声明 unsigned 变量

        下面看一段无符号数碰上有符号数的代码:

#include <stdio.h>

int main()
{
 
    unsigned int i = 5;
    int j = -10;
    
    if( (i + j) > 0 )
    {
        printf("i + j > 0\n");
    }
    else
    {
        printf("i + j <= 0\n");
    }
    
    return 0;
}

        下面为输出结果:

 

         i 为 5,j 为 -10,按理说两者相加应该输出为 i + j < 0,为什么会大于 0 呢?这是因为 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。

         再来看一个错误使用 unsigned 的例子:

#include <stdio.h>

int main()
{
 
    unsigned int i = 0;
    
    for(i=9; i>=0; i--)
    {
        printf("i = %u\n", i);
    }
    
    return 0;
}

     下面为部分输出结果:

    这是由于 i 为 unsigned 类型,减到 0 后,再减1,就变成了最大值,所以程序就会这样输出。

五、小结 

  • 有符号数用补码表示
    • 正数的符号位为0
    • 负数的符号位为1
  • 无符号数用原码表示
    • 无符号数没有符号位
    • 无符号数只用于表示正数 
  • unsigned 只能修饰整数类型的变量


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