我們?cè)?C 語(yǔ)言中經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到 unsigned 關(guān)鍵字，那么這是什么意思呢？在計(jì)算機(jī)內(nèi)，數(shù)據(jù)類型分為有符號(hào)和無(wú)符號(hào)兩種類型。它的最高位用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的符號(hào)：如果最高位為 1，表明這個(gè)數(shù)為負(fù)數(shù)；如果是0的則表明這個(gè)數(shù)為正數(shù)。那么我們就來(lái)做個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證下，代碼如下所示：
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c 為負(fù)數(shù)最高位為1，理論上 & 之后應(yīng)該不等于0，所以打印的會(huì)是1；s 為正數(shù)最高位為0，，理論上 & 之后應(yīng)該等于0，打印的會(huì)是0；i 位負(fù)數(shù)，會(huì)打印1。下來(lái)我們?cè)?Linux 環(huán)境中用 gcc 編譯下，看看結(jié)果是否和我們分析的一致，結(jié)果如下：
我們打印的結(jié)果也從側(cè)面證實(shí)了我們的分析是對(duì)的。那么在計(jì)算機(jī)內(nèi)部是怎樣表示有符號(hào)數(shù)的呢？答案用補(bǔ)碼來(lái)表示，正數(shù)的補(bǔ)碼為正數(shù)本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為負(fù)數(shù)的絕對(duì)值各位取反后加1。我們來(lái)分析下 -7 的補(bǔ)碼是多少？
-7 ==> |-7| + (末位+1)==> 111 + 1==> 0000 0111 + 1 ==> 1111 1000 + 1 ==> 1111 1001
這是我們分析的結(jié)果，那么我們用計(jì)算器轉(zhuǎn)換下看看，是否和我們分析的一致呢？
我們看到結(jié)果和我們分析的是一致的。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部用原碼表示無(wú)符號(hào)數(shù)，無(wú)符號(hào)數(shù)默認(rèn)為正數(shù)，無(wú)符號(hào)數(shù)沒(méi)有符號(hào)位。對(duì)于固定長(zhǎng)度的無(wú)符號(hào)數(shù)，MAX_VALUE + 1 ==> MIN_VALUE，MIN_VALUE - 1 ==> MAX_VALUE。
在 C 語(yǔ)言中變量默認(rèn)為有符號(hào)的類型，unsigned 關(guān)鍵字聲明變量為無(wú)符號(hào)類型。注意：C 語(yǔ)言中只有整數(shù)類型能夠聲明 unsigned 變量。下來(lái)我們?cè)僮鰝€(gè)試驗(yàn)，代碼如下：
#includeint main() { unsigned int i = 5; int j = -10; if( (i + j) > 0 ) { printf("i + j > 0\n"); } else { printf("i + j <= 0\n"); } return 0; }
我們當(dāng)然會(huì)認(rèn)為這個(gè)程序輸出的是 i + j <= 0，可事實(shí)是這樣嗎？我們來(lái)編譯下，得到結(jié)果如下：
結(jié)果和我們想的不一樣，那么這是怎么回事呢？原來(lái)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，當(dāng)有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)混合運(yùn)算時(shí)，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)的將有符號(hào)數(shù)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)數(shù)后再進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為無(wú)符號(hào)數(shù)。那么這個(gè)程序輸出的結(jié)果當(dāng)然是大于0的啦。
我們?cè)谶@塊要注意一個(gè)陷阱，那就是錯(cuò)誤的使用了 unsigned 。我們來(lái)看這樣一個(gè)例子，代碼如下：
#includeint main() { unsigned int i = 0; for(i=9; i>=0; i--) { printf("i = %u\n", i); } return 0; }
在我們的認(rèn)為中，這個(gè)程序會(huì)輸出 0-9 就完了，那么真是這樣嗎？我們編譯下，看看結(jié)果
結(jié)果就是如上圖所示，那么這些這么的大的數(shù)字是在哪打印出來(lái)的呢？程序在不停輸出，不得已中斷程序的運(yùn)行。仔細(xì)的看看我們的示例代碼，我們定義的是 unsigned int 類型的，無(wú)符號(hào)類型的。因而它是一直大于0的，在減到0的時(shí)候，再次減1就是 2^32 - 1 了。為什么是32呢？因?yàn)樵?Linux 中，int 型數(shù)據(jù)是 4 個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)占 8 bit，所以一共占 32 bit位。
那么我們本節(jié)學(xué)習(xí)了有符號(hào)數(shù)與無(wú)符號(hào)數(shù)。有符號(hào)數(shù)用補(bǔ)碼表示：正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。無(wú)符號(hào)數(shù)用原碼表示：無(wú)符號(hào)數(shù)沒(méi)有符號(hào)位，無(wú)符號(hào)數(shù)只用于表示正數(shù)。unsigned 只能修飾整數(shù)類型的變量，當(dāng)有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)混合運(yùn)算時(shí)，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)的將有符號(hào)數(shù)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)數(shù)后再進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為無(wú)符號(hào)數(shù)。后面我們會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí) C 語(yǔ)言的相關(guān)知識(shí)。
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