C语言中的有符号与无符号（挖坑）

1.计算机中的符号位，计算机如何表示正数和负数？

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

2.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，即反码加1
对int最高位的问题感兴趣可以看一下这篇文章：神奇的-2147483648
如：
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

以-7为例
7的二进制为 0000 0111
反码为 1111 1000
补码为 1111 1001
所以-7的补码就是1111 1001

3.实验

判断最高位，运算结果如果不等于0就是负数，等于0就是正数。
因为计算机内最高位为0是正数，1是负数。

#include "stdio.h"int main()
{char i = -5;short j =5;int k = -1;printf(" %d\n",((i&0x80)!=0));printf(" %d\n",((j&0x8000))!=0);printf(" %d\n",((k&0x80000000)!=0));return 0;
}

结果如下：

4.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，说明0是最小值，如char值从0~255。
-无符号数没有符号位，每一位都是原汁原味，255就是1111 1111。

对于固定长度的无符号数
MAX_VALUE+1 → MIN_VALUE
MIN_VALUE -1 → MAX_VALUE

5.回归C语言对有符号和无符号的表示

signed和unsigned
1）C语言中变量默认为有符号的类型，signed
2）unsigned关键字声明变量为无符号类型
3）C语言中只有整数类型能够声明unsigned变量，
如char、int、short。

（1）当无符号数撞见无符号数擦出的火花

看下面代码，你觉得会输出什么，5加上-10，不是大于零吗？不是一个弱智问题？

#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;
}

来看结果

原因是什么？
当无符号数遇上了有符号数来进行数学运算的时候，有符号数将被看出无符号。
负数由无符号数来表示的话，最高位又是为1的，将是一个很大的正数，一个很大的蒸熟加上了5，所以还是正数。
j主动被转化为了无符号类型，-10被看成了一个无符号数，

（2）错误地使用unsigned

注意：无符号的最小值是0，话先放这里了
下面我们看程序，是不是输出9、8、7、…0呢？

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

正确答案是：永远输出。
因为看上面提到的，无符号数是不可能小于0的，最小也只是0.

而0被减了1，由于循环效果，就得到最大值了,得到这样的结果:

所以这个程序错就错在不应该用无符号类型来定义变量i，因为它的判断条件是要小于0，而无符号类型是不可能小于0的，将会产生死循环。

6.小结

（1）有符号数用补码表示，无符号数用原码表示
（2）正数的符号位为0，负数的符号位为1
（3）无符号数没有符号位
（4）无符号数只用于表示正数
（5）unsigned只能修饰整数类型的变量
（6）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