C - char与signed char, unsigned char的区别

最新推荐文章于 2024-06-15 04:26:53 发布

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#编译器 #c #system #gcc #编程

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本文详细解析了C语言中char、signed char与unsigned char的区别，包括它们的取值范围、内存表示及实际应用，并通过实例展示了这些类型在不同编译器下的表现。

PS:个人理解成是范围的不同，而不是字面上的字符，有无符号是“范围符号“

一、开始

今天有一个困扰的问题，就是char与signed char, unsigned char这三者的区别，本着不睡觉的牺牲精神，总结一下学来的东西。

二、三者之间

1.ANSI C 提供了3种字符类型，分别是char、signed char、unsigned char。而不是像short、int一样只有两种(int默认就是unsigned int).

2.三者都占1个字节

3.signed char取值范围是 -128 到 127(有符号位) unsigned char 取值范围是 0 到 255

4.内存中一串二进制，它的含义，就是这个类型来说明的。

5.所谓signed char 和 unsigned char 其实是相对“运算”而说的，已经脱离了我们字面含义“字符”，表示的范围有限。

三、char

1.char的定义

C标准中对char是 Impementation Defined，就是未明确定义

（1）那它由什么定义？坦白说，具体的编译器明确定义，一般都是用signed char或unsigned char来实现char的，也就是说不同的编译器对char是什么定义不一样

（2）为什么要这样定义？因为这三种类型的对象在存储介质中的表现形式是一样的（都是一个占8bit的01串，只是解析的时候不同）

（3）到底是signed char还是unsigned char？这得看编译器：VC编译器、x86上的GCC都把char定义为signed char，而arm-linux-gcc却把char定义为 unsigned char

2.char的使用

char的不同使用给了它不同的字面上的含义

（1）当字符用

原始的ASCII标准里，定义的字符码值是只有0~127，所以怎么定义的char都刚好好装得下，于是普通意义上我们对它的理解就是它表示一个字符，也就是让表示一个ASCII码（这也是C语言基础中对它的解释）

（2）当单字节整数

从本质上来说，字符(‘a’, ‘b’, ‘c’等）本质上也是一个整数，只是字符代表的值是0～127，我们可以用char表示一个不太大的整数

四、关于高位扩展

说明：我们现在默认为VC的这一套 char 定义为 signed char

首先在内存中，char 与unsigned char没有什么不同，都是一个字节，8个bit，普通的赋值，读写文件和网络字节流都没什么区别，反正就是一个字节，不管最高位是什么，最终的读取结果都一样，只是你怎么理解最高位而已。

好吧，我们认为现在char的最高位为符号位，因此char能表示-128~127, unsigned char没有符号位，因此能表示0~255。

但是屏幕上面的显示可能不一样。

五、举例实践：

^? Download cppkey_down.txt

// ----------------------------------
// 说明：char测试
// 环境：VS2008
// 时间：2011.8.31
//-----------------------------------
 
#include "stdafx.h"
#include<limits>
#include<iostream>
using namespace std;
 
void f(unsigned char v)
{
  char c = v;
  unsigned char uc = v;
  unsigned int a = c, b = uc;
  int i = c, j = uc;
  printf("----------------\n");
  printf("%%c: %c, %c\n", c, uc);
  printf("%%X: %X, %X\n", c, uc);
  printf("%%u: %u, %u\n", a, b);
  printf("%%d: %d, %d\n", i, j);
}
 
int main(int argc, char* argv[])
{
  cout << "min char is   :  " <<  int(numeric_limits<char>::max()) << "\n"
     << "max char is   :  " <<  int(numeric_limits<char>::min()) << "\n"
     << "char is signed ?  "<< numeric_limits<char>::is_signed <<endl;
 
  char c = 127;
  c++;
  cout << static_cast<int>(c) << "\n";
 
  f(0x80);
  f(0x7F);
 
  system("pause");
  return 0;
}

输出

^? Download cppkey_down.txt

min char is   :  127
max char is   :  -128
char is signed ?  1
-128
----------------
%c: €, €
%X: FFFFFF80, 80
%u: 4294967168, 128
%d: -128, 128
----------------
%c: , 
%X: 7F, 7F
%u: 127, 127
%d: 127, 127

所以，在编程中也要非常注意由于unsigned 带来的一些问题