C语言进阶：2、有符号和无符号

最新推荐文章于 2025-07-23 00:13:59 发布

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本文介绍了计算机中如何使用符号位来区分正数和负数，并通过示例代码展示了如何判断整数类型的符号位。此外，还讲解了有符号数与无符号数之间的自动转换过程及其可能引发的问题。

数据类型的最高位（二进制）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。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int sign = 0;
	
	char a = -5;
	short b = 1; //两个字节
	int c = -1;
	
	sign = ((a & 0x80) != 0);
	printf("%d\n", sign);
	sign = ((b & 0x8000)!= 0);
	printf("%d\n", sign) ;
	sign =((c & 0x80000000) != 0);
	printf("%d\n", sign);

	return 0;
}

运行上面代码，通过与0x80、0x8000、0x80000000进行按位与操作，来判断a、b、c的二进制数最高位。

1
0
1

在计算机中，用补码来表示有符号数。

正数的补码为正数本身，负数的补码为负数的绝对值，然后各位取反后加1；

-7 ==》7 ==》 111 ==》 0000 0111 ==》 1111 1000 ==》 1111 1001；

在计算机内部用原码表示无符号数，无符号数默认为正数，且没有符号位；

对于固定长度的无符号数，最小值为0.

 MAX_VALUE + 1 -> MIN_VALUE;
 MIN_VALUE - 1 -> MAX_VALUE;

最大值根据占用内存大小（数据类型）决定。

C语言中默认变量为有符号的类型，unsigned关键字声明变量为无符号类型。

int i; 有符号；
signed int j ; 显式声明为有符号数；
unsigne int l;  声明为无符号数

C语言中只有整数类型能够声明为unsigned类型。

当有符号数遇见无符号数：

阅读下面代码，判断输出是什么？

#include<stdio.h>

int main()
{
	unsigned int i = 5;
	int j = -10;  //运行过程中自动转换为无符号数。
	
	if( (i + j) > 0)
	{
		printf(" (i + j) > 0\n");
	}
	else
	{
		printf(" (i + j ) < 0\n");
	}
	
	return 0;
}

在linux Gcc下编译后运行结果为：

delphi@delphi-vm:~/will$ ./a.out
 (i + j) > 0

原因在于，有符号数在和无符号数进行运算时，会自动转换为无符号数。

观察下面代码，判断输出：

int main()
{
	unsigned int i = 0;
	
	for(i = 9; i>=0; i--)  //注意此处i的范围  i>= 0
	{
		printf("%u\n", i);
	}
	return 0;	
}

程序运行后进去死循环。

原因在于无符号数的特点：

 MAX_VALUE + 1 -> MIN_VALUE;
 MIN_VALUE - 1 -> MAX_VALUE;

划重点：当无符号数和有符号数进行混合运算时，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。