C++关键字unisigned的讨论

        C++的变量类型大家都十分熟悉，主要是bool，char，int，long，double等。这些基本类型中有的可以用关键字signed和unsigned进行修饰。

        signed和unsigned关键字修饰的变量的区别在于最高位是否充当符号位存在。经过unsigned关键字修饰后的变量类型，因为最高位不再充当符号位而是用来存储数值，因此可表示的最大数字会比signed要大。比如，8位signed char能表示的范围是从-128~127而unsined char能表示的范围则是0~255。

        默认情况下int，short，long 和 long long类型都是默认为signed的。因此，如果需要使用unsigned类型需要特别声明，即在声明时类型名前加上关键字unsigned，如unsigned int。

        但是char的情况就比较特殊。事实上会有char，signed char，unsigned char三种类型。虽然说有三种，但char实际上会等同于另外两种当中的一种。至于char到底会和哪一种等价则取决于编译器。

        unsigned可以帮我们增大数值类型的最大可表示的数字，但是使用unsigned进行算数时需要注意一些细节。

        当我们使用unsigned和int类型的两个变量进行算数运算时，int类型的变量会自动转换成unsigned。因此，如果Int类型变量的数字表示的是一个负数，那么运算结果会出错。例如：unsigned a = 10; int b = -42; b + b的数值会是正常的-84。而a + b的值则会是一个极大的数字，具体数值会因不同编译环境 int 所占字节的不同而变化，在int占32位的环境下，这个值会是4294967264。这很明显是错误的，而造成这一错误的原因就是身为int类型的 b 被转换为unsigned ，使得最高位的符号位1作为数值大小而存在造成的。

        再看另一个我们十分熟悉的语句 for(unsigned u = 10; u >=0; u--)；这种循环语句大家都十分熟悉，只是循环变量类型从大家熟悉的int变成了unsigned。这样一个小变化乍看之下没有问题，实际上会导致这个循环从一个普通的循环变成死循环。这个循环的退出条件是当u < 0的时候，可是当u要减至-1时，因为变量类型是unsigned， -1 并无法作为unsigned变量存在，因此该变量会再度变为一个极大的数值，因此u会永远无法小于0，从而使得该循环永远无法结束。

        综上，unsigned 类型为我们扩大了数值能表示的最大范围，但是如果在运算时的两个变量类型分别为unsigned 类型的变量和signed类型，signed类型的变量会转换为unsigned类型，这在一些情况下会导致我们程序的运算结果错误，需要额外留意。

      

        本文章参考书籍为 C++ PRIMER 第5版