有符号和无符号数据类型有什么区别？

Question

main()
{
    char i=255;
    printf("\n%x\n",i);
}

output:ffffffff

main()
{
    u_char i=255;
    printf("\n%x\n",i);
}

输出结果：ff

这里发生了什么？请用一些好的链接向我解释输出结果。我想这是非常基础的事情，但我真的很困惑...

- pflz

Answer 1

你在这里看到的问题是由两个原因造成的：

• 255 不适合 char 范围内（请注意，char 是否等同于 signed char 或 unsigned char 是实现定义的，但显然在您的平台上它是 signed char）。结果行为是实现定义的，但通常会回绕并变为 -1；参见 2 的补数。
• 整数提升，因为 printf() 是一个 可变参数函数。整数类型参数（如 char）自动提升为 int。

所以 printf() 看到一个值为 -1 的 int，并相应地打印其十六进制表示。

对于无符号情况，没有回绕。 printf() 看到一个值为 255 的 int，并相应地打印其十六进制表示（省略前导零）。

- Oliver Charlesworth

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请您能否再详细解释一下呢？为什么它会被提升？255在二进制中是11111111，所以2的补码应该是00000001。那么难道不应该打印0f吗？ - pflz

@Naman：它被提升是因为这是C标准规定的。当我说“二进制补码”时，我的意思是“二进制补码算术”，而不是“该值的二进制补码”。 - Oliver Charlesworth

Answer 2

C编译器必须扩展传递给printf的值（这称为“提升”），因为printf是一种可变参数函数（它可以使用不同的参数调用）。对于类型为char的值，提升后的值为int类型。由于您的编译器的char类型似乎是有符号的，所以提升后的值被符号扩展。在二进制中：

char i = 255           // or: 11111111 in binary
int promoted_i = -1    // or: 11....11111 (usually, 32 or 64 ones)

在未签名的情况下，不会发生符号扩展：

char u = 255           // or: 11111111 in binary, same as above but with different interpretation
unsigned int pu = i    // or: 00....0011111111 (8 ones, preceded by the appropriate number of zeroes) 

- Dirk

Answer 3

char i = 255; 通过将一个值转换为一个它不适合的有符号类型（假设char只有8位且普通的char是有符号的，这两个都是实现特定的），调用了实现定义的行为。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 4

当你将一个8位有符号变量设置为它无法容纳的值255时，在这种情况下，它似乎会将负（高端）标志设置为1，因此如果它是有符号的，则该值将为-1，但然后它被转换为整数-1，即ffffffff。

- Ry-