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C語(yǔ)言詳細(xì)解析有符號(hào)數(shù)與無(wú)符號(hào)數(shù)的表示

更新時(shí)間：2022年04月20日 16:53:20 作者：清風(fēng)自在?流水潺潺

我們知道，在C語(yǔ)言中存在無(wú)符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)，但是對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，其本身并不區(qū)別有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)里面都是O或者1，但是在我們的實(shí)際使用中有時(shí)候需要使用有符號(hào)數(shù)來(lái)表示一個(gè)整數(shù)，因此我們規(guī)定，當(dāng)最高位為1的時(shí)，表示為負(fù)數(shù)，最高位為0時(shí)，表示為正數(shù)

一、計(jì)算機(jī)中的符號(hào)位

數(shù)據(jù)類型的最高位用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的符號(hào)

最高位為1，表明這個(gè)數(shù)為負(fù)數(shù)
最高位為0，表明這個(gè)數(shù)為正數(shù)

下面看一段代碼，用于判斷數(shù)據(jù)的符號(hào)：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

這段代碼核心思想就是判斷最高位為是不是 1，再做邏輯運(yùn)算，如果為 1，那么運(yùn)算后就是 1，否則就是 0 。

二、有符號(hào)數(shù)的表示法

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部用補(bǔ)碼表示有符號(hào)數(shù)

正數(shù)的補(bǔ)碼為正數(shù)本身
負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為負(fù)數(shù)的絕對(duì)值各位取反后加1

如：

8位整數(shù) 5 的補(bǔ)碼為：0000 0101

8位整數(shù) -7 的補(bǔ)碼為：11111001

16位整數(shù) 20 的補(bǔ)碼為：0000 0000 0001 0100

16位整數(shù)- 13 的補(bǔ)碼為：1111 1111 1111 0011

三、無(wú)符號(hào)數(shù)的表示法

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部用原碼表示無(wú)符號(hào)數(shù)

無(wú)符號(hào)數(shù)默認(rèn)為正數(shù)
無(wú)符號(hào)數(shù)沒有符號(hào)位

對(duì)于固定長(zhǎng)度的無(wú)符號(hào)數(shù)

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 語(yǔ)言中變量默認(rèn)為有符號(hào)的類型
unsigned 關(guān)鍵字聲明變量為無(wú)符號(hào)類型

注意：C語(yǔ)言中只有整數(shù)類型能夠聲明 unsigned 變量

下面看一段無(wú)符號(hào)數(shù)碰上有符號(hào)數(shù)的代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

i 為 5，j 為 -10，按理說(shuō)兩者相加應(yīng)該輸出為 i + j < 0，為什么會(huì)大于 0 呢？這是因?yàn)楫?dāng)無(wú)符號(hào)數(shù)與有符號(hào)數(shù)混合計(jì)算時(shí)，會(huì)將有符號(hào)數(shù)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)數(shù)后再進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為無(wú)符號(hào)數(shù)。

再來(lái)看一個(gè)錯(cuò)誤使用 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;
}

下面為部分輸出結(jié)果：

這是由于 i 為 unsigned 類型，減到 0 后，再減1，就變成了最大值，所以程序就會(huì)這樣輸出。

五、小結(jié)

有符號(hào)數(shù)用補(bǔ)碼表示

正數(shù)的符號(hào)位為0
負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1

無(wú)符號(hào)數(shù)用原碼表示

無(wú)符號(hào)數(shù)沒有符號(hào)位
無(wú)符號(hào)數(shù)只用于表示正數(shù)

unsigned 只能修飾整數(shù)類型的變量

到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言詳細(xì)解析有符號(hào)數(shù)與無(wú)符號(hào)數(shù)的表示的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言有符號(hào)數(shù)與無(wú)符號(hào)數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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