C语言 unsigned与signed区别

最新推荐文章于 2025-04-20 21:25:14 发布

iteye_6089

最新推荐文章于 2025-04-20 21:25:14 发布

阅读量283

点赞数

分类专栏： C/C++ 文章标签： integer 存储方式 unsigned singed

C/C++ 专栏收录该内容

8 篇文章

订阅专栏

[size=medium]我们来一起看下，C语言中，对于Integer Type(整数形式)的unsigned与signed两种形式的区别，以及在内存中的存储方式是如何的[/size]

[size=medium]Integer type(整数形式)是C语言中的基本数据形式之一，可以究竟对于Integer的定义是什么呢？翻书看下，在介绍Integer的时候，还有一个关键词就是size(范围)[/size]

[quote="The C Programming Language"] an integer,typically reflecting [color=red]the natural size of integers on the host machine[/color][/quote]
[quote="Programming in ANSI C"] Integers are whole numbers with a range of values supported by a particular machine.[/quote]

[size=medium]所以说，Integer是一个范围内的所有整数，但是范围是就特定计算机而言的(depends on computer).

开始之前，先来了解下很基础的知识 - 计算机的存储单位和整数存储在计算机所占的内存大小。
1).计算机最小的存储单位是“位” 也就是bit或binary digits，用来存放一个二进制数，即 0或1。 8个二进制位为一个字节Byte。
2).对于 16-bit(16位)的计算机，int是以两个字节来储存的，而32-bit的计算机，则是以4个字节，即32个bit来储存的。

如果想要明白singed与unsigned的区别，除了这两个基本知识，还需要了解整数在计算机中的存储方式，以16-bit 计算机为例，定义 int a = 1; 那么a的存储方式用表格来表示
[/size]

[table]
|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|1|
[/table]

[size=medium]首先需要提到的一点是，在C语言中十进制的整数都会转化为二进制存储在计算机。继续，上面所声明的 int a = 1，也就是 int signed a =1，C语言默认a是一个signed类型。上面表格中最左端的为最高位，最右端的为最低位。signed类型的整数，只用了[color=red]去除最高位，剩下的15位来进行编码的，而最高位只是用来做标记(sign)[/color]，标记整数的正负，0表示正，1表示负。所以对于signed的整数，的存储范围是(-2^15 to 2^15-1),也就是 -32768 到 +32767的整数。
而对于unsigned的整数，其16位全部用来编码，存储范围便是(0 to 2^16-1),即 0到 65535 的[color=red]非负整数[/color]。所以呢你可以声明 int a = 1，或者 int a = -1, 但是不可以声明 unsigned a = -1 。但是需要提到的一点是，不管整数的类型是signed 还是 unsigned，都用了16位来存储，也就是说16位全部用来存储数据[/size]

[size=medium]上面所看到 a=1 的存储方式，就是将十进制的a在程序员计算器上转化为2字节的2进制，然后将这个结果放到上面的表格里。[color=red](原码存储)[/color]
可是对于 int a = -1 是怎样存储的？也就是说负数的存储方式是怎样的？
负数是以[color=red](补码存储)[/color]，即是以原码的补码形式存储，看下面的表格[/size]

[color=blue]原码[/color][table]
|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|1|
[/table]
[color=blue]反码[/color][table]
|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|0|
[/table]

[size=medium]反码就是将原码中的二进制1改为0，二进制0改为1。下面取得反码之后，在反码的基础上加上1.即[/size]
[color=blue]补码[/color][table]
|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|
[/table]

[size=medium]不知道，说到这里，大家会不会有个疑惑，上面所说的signed与unsigned的范围是有交集的，即都包含了0到+32767范围的整数，那么这个范围的整数在声明为signed与unsigned的时候，存储方式一样吗？答案是肯定的，在这个范围内的整数，signed与unsigned 的存储方式是一样的。

刚开始学C，我也不清楚弄明白这些编码方式，存储方式有什么意义，我现在个人觉得，只是在声明int的时候，如果不能保证它的正整数性，就不要声明为unsigned，当然可以保证的前提下声明为unsigned，确实扩大了范围。[/size]