Signed变量和Unsigned变量的比较

本文记录了一次因变量类型不匹配导致的断言失败问题。在调试过程中,作者发现了一个微妙的错误:unsigned类型的变量与signed类型的值进行比较,导致了意料之外的结果。通过这个例子,我们了解到类型匹配的重要性。
今日调试一程序,碰到一处断言过不去,可以看了半天就看不出来哪过不去~断言如下:
  1. UINT len = 5;
  2. ASSERT(len >= -1)
N小时之后,无意发现是变量类型不对。
len是Unsigned型的,而-1是signed型的。
以我的推测,Gcc编译器会将Signed型变量转换成Unsigned,所以这里(len >= -1)就是false了。
<think>好的,我现在需要回答用户关于C/C++中signed shortunsigned short的区别的问题,包括它们的范围用途。首先,我得回忆一下相关的知识,并查看提供的引用资料来确保准确性。 根据引用[1],C++的修饰符类型包括signedunsigned、long、short。其中,signed表示有符号类型,可以存储正负数零,而unsigned只能存储非负数。short修饰符用于缩短整型的长度,通常为2字节。例如,short int是短整型,而unsigned short int则是无符号短整型。 接下来,引用[2]提供了一个例子:当用signed short存储50000时,结果溢出为-15536,而unsigned short正确显示50000。这说明signed short的范围不足以容纳这么大的正数,导致溢出,而unsigned short由于范围更大,可以正确存储。这说明范围的不同直接影响能存储的数值。 然后,引用[3]提到在64位系统中数据类型的大小,但这里重点是short类型的大小。通常,无论系统是32位还是64位,short int在C/C++中都是2字节,即16位。因此,signed short的范围是-32768到32767,而unsigned short的范围是0到65535。这些数值可以通过计算得出:signed使用补码,所以范围是-2^(n-1)到2^(n-1)-1,这里n=16位,所以是-32768到32767;unsigned则是0到2^16-1=65535。 关于用途,signed short适合需要表示正负数的场景,比如温度变化(可能有正负值),而unsigned short适合只处理非负数的情况,比如像素值或数组索引,这样可以有更大的正数范围。例如,在处理图像数据时,像素的亮度值通常不需要负数,使用unsigned short更合适。 还要注意类型转换的问题,比如将超过signed short范围的正数赋值给signed变量会导致溢出,结果不可预期。如引用[2]中的例子所示,50000超过signed short的最大值32767,导致结果为负数。因此,在选择类型时,必须考虑数据可能的取值范围,避免溢出。 另外,引用[4]中的字符型数据类型的范围也提到,signed charunsigned char的范围差异,这可能类比到short类型,帮助理解有符号无符号的区别。虽然引用[4]主要讨论char类型,但short的机制是类似的,只是位数更多,范围更大。 总结起来,signed shortunsigned short的主要区别在于符号位的处理,导致数值范围不同,进而影响它们的应用场景。需要根据实际需求选择合适的数据类型,以确保数据能正确存储且不会溢出。</think>### signed short vs unsigned short 的区别 #### 一、存储范围差异 1. **signed short** - 占用 **2字节(16位)** 存储空间 - 范围:$-32768$ 到 $32767$(即 $-2^{15}$ 到 $2^{15}-1$) - 可表示正数、负数零,最高位为符号位[^1][^3]。 2. **unsigned short** - 同样占用 **2字节(16位)** 存储空间 - 范围:$0$ 到 $65535$(即 $0$ 到 $2^{16}-1$) - 仅表示非负数,无符号位占用,所有位用于存储数值[^1][^3]。 #### 二、用途对比 | **类型** | **典型应用场景** | **注意事项** | |------------------|---------------------------------------|--------------------------------| | `signed short` | 温度变化、带符号计数器、需要正负值的场景 | 避免赋值超过$32767$,否则溢出为负数[^2] | | `unsigned short` | 像素值、数组索引、年龄统计等非负数据 | 禁止存储负数,否则可能导致逻辑错误 | #### 三、示例说明 ```cpp signed short s = 50000; // 溢出,实际值为-15536 unsigned short u = 50000; // 正确存储 cout << s << endl; // 输出:-15536 cout << u << endl; // 输出:50000 ``` #### 四、总结 - **范围差异**:`unsigned short` 的正数范围是 `signed short` 的两倍,但无法表示负数。 - **内存占用**:两者均为2字节,但符号位分配不同。 - **选择依据**:根据数据是否需要负数,以及数值范围需求决定。
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