前言

想要弄清什么是無符號，什么是有符號，就需要先知道數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)是如何存儲的

數(shù)據(jù)是如何儲存的

在計算機內(nèi)，數(shù)據(jù)都是以二進制的零一串的形式儲存的，并且稱帶符號的二進制數(shù)稱為機器數(shù)
整數(shù)機器數(shù)有3種形式：原碼、反碼、補碼

• 二進制的最高位是符號位：0代表正數(shù)，1代表負數(shù)。“無符號”和“有符號“中的”符號“就值得是這個符號位。
• 按照一個數(shù)的正負，直接寫出它的二進制表示形式就是原碼
• 正數(shù)的原碼、反碼、補碼是相同的
• 負數(shù)的原碼、反碼、補碼要經(jīng)過計算的
  • 反碼：原碼的符號位不變，其他位按位取反
  • 補碼：反碼+1
• 在內(nèi)存中存儲的形式是補碼

int n = 10，整形占四個字節(jié)（32bit）
00000000000000000000000000001010 原碼
00000000000000000000000000001010 反碼
00000000000000000000000000001010 補碼
int n = -10
10000000000000000000000000001010 原碼
111111111111111111111111111111110101 反碼
111111111111111111111111111111110110 補碼

什么叫無符號

前面已經(jīng)知道，數(shù)據(jù)是以二進制的形式儲存在內(nèi)存之中，并且二進制的最高位為符號位

在C語言中，將基本數(shù)據(jù)類型劃分為signed(有符號)和unsigned(無符號)兩類
在signed類中，有符號，顧名思義就是二進制的最高位代表著符號位，即0位正數(shù)，1為負數(shù)。
而在unsigned中，無符號，就是二進制的最高位不是符號位，它是0或1并不代表著這個二進制數(shù)為正或負

• 初始化變量int a = 10它等價于signed int a =10因為關(guān)鍵字signed在定義的時候可以省略，C語言中默認是有符號數(shù)所以我們以往定義的整形變量都是有符號數(shù)字
• 如果想要定義一個無符號數(shù)，就必須加關(guān)鍵字unsigned，定義一個無符號的10：unsigned int a = 10
• 這里需要注意的一點是：因為無符號數(shù)字沒有符號位這個概念，數(shù)字連符號都沒有了沒有正負之分，所以它只能表示正數(shù)
• 但是無符號數(shù)字也能存放負數(shù)，這點是無符號數(shù)字中最”妙“的點

接下來用unsigned int a = 10和unsigned int a = -10舉例進行介紹

10為正數(shù)，三碼都一樣，所以10的補碼為00000000000000000000000000001010 ，表面上看有無符號的10的補碼都一致，但是本質(zhì)上無符號的最高位不是符號位

-10的原碼為10000000000000000000000000001010
原碼除了符號位，其他取反加1得到反碼：111111111111111111111111111111110101
反碼加1得到補碼：111111111111111111111111111111110110
unsigned int a = -10然后把-10的補碼存到a中，所以此時無符號變量a中存放著：111111111111111111111111111111110110

因為a為無符號變量，所以111111111111111111111111111111110110的最好位1不代表著符號，所以a的本質(zhì)就是一個正數(shù)，正數(shù)原碼、補碼、反碼相同，所以111111111111111111111111111111110110就是a所表示數(shù)字的原碼，所以輸出時，就會把這個二進制序列直接輸出。

接下來輸出一下無符號a的值：

int main()
{
	unsigned int a = -10;
	printf("%u\n", a);  //無符號的數(shù)用%u輸出
	return 0;
}

結(jié)果為：

這是一個很大的數(shù)，我們用計算器驗證一下二進制序列111111111111111111111111111111110110的十進制數(shù)是多少：

所以無符號a輸出的結(jié)果就是以-10的補碼為原碼的正數(shù)的十進制

例題

例1

一下代碼的結(jié)果是：

#include <stdio.h>
int i;
int main()
{
    i--;
    if (i > sizeof(i))
    {
        printf(">\n");
    }
    else
    {
        printf("<\n");
    }
    return 0; 
}

A.>
B.<
C.不輸出
D.程序有問題

在C語言中，全局變量，沒有初始化，默認為0，i--后，i結(jié)果為-1，sizeof(i)按照i類型大小是4，所以按照此分析，結(jié)果應(yīng)為B，但B選項是錯誤的

正確選項其實為A

因為sizeof返回值類型為無符號整形,因此編譯器會自動將左側(cè)的i轉(zhuǎn)換為無符號的整形數(shù)據(jù)，-1的無符號整形是一個非常大的正數(shù)，肯定超過4，所以正確選項為A

例2

//輸出的結(jié)果是什么？
int i= -20;
unsigned  int  j = 10;
printf("%d\n", i+j);
//按照補碼的形式進行運算，最后格式化成為有符號整數(shù)

• i的原碼是：100000000000000000000000000010100
• i的反碼是：1111111111111111111111111111111101011
• i的補碼是：1111111111111111111111111111111101100
• j 的補碼是：000000000000000000000000000001010
• i+j的補碼是：1111111111111111111111111111111110110
• i+j的原碼是： 100000000000000000000000000001010
• i+j的值為-10，輸出-10

例3

//輸出結(jié)果？
unsigned int i;
for(i = 9; i >= 0; i--)
{
  printf("%u\n",i);
}

答案：死循環(huán)

分析：因為i為一個無符號的int，所以當i為0時，再減1不會變成負數(shù)，反而會變成一個極大的數(shù)，必定大于0，然后這個極大的數(shù)逐漸-1，當再次等于0時，循環(huán)上述的操作，所以此程序是死循環(huán)。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于unsigned中無符號的文章就介紹到這了,更多相關(guān)unsigned無符號內(nèi)容請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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