在C语言中,默认的基础数据类型均为signed,如定义变量为int,long等,都为有符号的。如果要定义无符号类型,必须显式地在变量类型前加unsigned
char 和 unsigned char 区别
相同点:在内存中都是一个字节,8位(2^8=256),都能表示256个数字
不同点:char的最高位为符号位,因此char能表示的数据范围是-128~127,unsigned char没有符号位,因此能表示的数据范围是0~255
实际使用中,如普通的赋值,读写文件和网络字节流都没有区别,不管最高位是什么,最终的读取结果都一样,在屏幕上面的显示可能不一样。
但是要把一个char类型的变量赋值给int、long等数据类型或进行类似的强制类型转换时时,系统会进行类型扩展,这时区别就大了。对于char类型的变量,系统会认为最高位为符号位,然后对最高位进行扩展,即符号扩展。若最高位为1,则扩展到int时高位都以1填充。对于unsigned char类型的变量,系统会直接进行无符号扩展,即0扩展。扩展的高位都以0填充。所以在进行类似的操作时,如果char和unsigned char最高位都是0,则结果是一样的,若char最高位为1,则结果会大相径庭。
使用的下面的小程序验证一下:
#include <stdio.h>
static void func(unsigned char uc)
{
char c;
int i, j;
unsigned int ui, uj;
c = uc;
i = (int)c;
j = (int)uc;
ui = (unsigned int)c;
uj =(unsigned int)uc;
printf("%%c: %c, %c\n", c, uc);
printf("%%x: %x, %x\n", c, uc);
printf("%%u: %u, %u\n", ui, uj);
printf("%%d: %d, %d\n", i, j);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
func(0x80);
func(0x7f);
return 0;
}
运行结果如下:

对于char来说,0x80用二进制表示为1000 0000,当它作为char赋值给unsigned int或 int 时,系统认为最高位是符号位,会对最高位进行扩展。而0x7F用二进制表示为0111 1111,最高位为0,不会扩展。对于unsigned char来说,不管最高位是0,还是1,都不会做扩展。
char* 和 unsigned char*的区别
char* 和 unsigned char* 也具有类似的区别,如下面测试程序所示:
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned char k = 0;
int i = -1;
short a = -12345;
char *p;
unsigned char *q;
printf("sizeof(i) = %d\n",sizeof(i));
printf("sizeof(a) = %d\n",sizeof(a));
printf("-----------------------------\n");
printf("begin p(char):\n");
p = (char*)&a;
printf("a = %u | %d\n",a,a);
for(k=0;k<sizeof(a);k++)
{
printf("0x%x ",*(p++));
}
printf("\n");
p = (char*)&i;
printf("i = %u | %d\n",i,i);
for(k=0;k<sizeof(i);k++)
{
printf("0x%x ",*(p++));
}
printf("\n");
printf("-1 > 0u: %s\n",(-1>0u ? "true":"false"));
printf("-----------------------------\n");
printf("begin q(unsigned char):\n");
q = (unsigned char*)&a;
printf("a = %u | %d\n",a,a);
for(k=0;k<sizeof(a);k++)
{
printf("0x%x ",*(q++));
}
printf("\n");
q = (unsigned char*)&i;
printf("i = %u | %d\n",i,i);
for(k=0;k<sizeof(i);k++)
{
printf("0x%x ",*(q++));
}
printf("\n");
printf("-1 > 0u: %s\n",(-1>0u ? "true":"false"));
return 0;
}
输出结果为:

char*是有符号的,如果大于127即0x7F的数就是负数了,使用%x格式化输出,系统自动进行了符号扩展,就会产生变化。
所以在涉及到类型提升的上下文中,要注意使用char*和unsinged char*的区别。
本文详细探讨了C语言中char和unsignedchar这两种数据类型的异同,包括它们在内存占用、数值范围、类型转换时的符号扩展与无符号扩展现象,并通过示例程序展示了在实际操作中的不同。同时,讲解了char*与unsignedchar*在指针类型上的区别。
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