c语言中的无符号字节,C语言之有符号数和无符号数

我们知道，在C语言中存在无符号数和有符号数(一些高级语言如Java里面是没有无符号数的)，但是对于计算机而言，其本身并不区别有符号数和无符号数，因为在计算机里面都是0或者1，但是在我们的实际使用中有时候需要使用有符号数来表示一个整数，因此我们规定，当最高位为1的时，表示为负数，最高位为0时，表示为正数。

1：有符号数和无符号数在数值上的区别。

有符号数的最高位用来表示符号，所以在最大的数值上，有符号数的最大值小于无符号数。以一个字节为例：

有符号数的取值范围为：-128 — 0 — 127

无符号数的取值范围为：0 — 255

2：正数和负数的转换

转换关系为：负数(正数) = 正数(负数)的补码 + 1;

例如：

5 = 0000 0101

-5 = 1111 1011

实际的计算：

最大值 - 当前值 +1；

0xFF -5 +1 = -5(1111 1011)

0xFF -(-5) +1 = 5(0000 0101)

3：正负数在计算机中的存储

在计算机中，并不存在所谓正负，具体看下面的代码

int main(void)

{

int x = -1;

int i = 0;

unsigned int ux = (unsigned)x;

for(i = 0;i<32;i++)

{

ux = ux >> i;

if((ux & 0x01) == 0)

printf("%d = 1\r\n",i);

}

ux = (unsigned) x；

printf("ux = %d \n",ux);

printf("ux = %u \n",ux);

}

运行结果为：

111111111(32个1)

ux = -1

ux = 4294967295

原因是，当我们将 -1 通过强制类型转换赋值给ux时，此时ux变量所对应的地址，所存放的值是-1，也就是0xFFFFFFFF，也就是说，从存储的角度上讲，-1和4294967295在计算机的存储值都是0xFFFFFFFF，关键是你按怎样的方式去解析，

ux = -1；此时我们是按%d也就是有符号×××的方式去解析这个存储空间所对应的值，所以得到的解析结果是-1；

ux = 4294967295，此时我们是按%u也就是无符号×××的方式去解析这个存储空间的值，所以得到的最高位就是数值位，而不是符号位。

解析过程如下，这里假设int类型为一个字节(4个字节也是一样的原理，只是数值更大而已)权255-1

位值位值

11111

21212

41414

81818

16116116

32132132

64164164

12811281-128

所以

-1 = 1+2+4+8+16+32+64+(-128)

255 = 1+2+4+8+16+32+64+128

综上所述，计算机中的存储方式并不区分正负，关键在于程序员用什么方式去解析这块存储空间(地址)的值。

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