目錄

• 計算機中的符號位
• 有符號數的表示法
• 無符號數的表示法
• signed 和 unsigned

計算機中的符號位

• 資料型別的最高位用於標識資料的符號

  • 最高位為1，表明這個數為負數
  • 最高位為0，表明這個數為正數

• 有符號數的符號位

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
      int sign = 0;  //符號位
  
      char i = -5;
      short j = 5;
      int k = -1;
  
      sign = i & 0x80;  //sign 不等於 0 : sign = (1011) & (1000 0000) 
      printf("sign = %d\n",sign);
  
      sign = j & 0x8000;  //sign 等於 0
      printf("sign = %d\n",sign);
  
      sign = k & 0x80000000;  //sign 不等於 0 : sign = (1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111) & (1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000) = 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
      printf("sign = %d\n",sign);
  
      return 0;
  }
  
  //輸出結果
  sign = 128
  sign = 0
  sign = -2147483648##
   
  

有符號數的表示法

• 在計算機內部用補碼表示有符號數

  • 正數的補碼為正數本身

  • 負數的補碼為負數的絕對值各位取反後加1

  • 8位整數5的補碼為：0000 0101

    8位整數-7的補碼為：1111 1001

  • 16位整數20的補碼為：0000 0000 0001 0100

    16位整數-13的補碼為：1111 1111 1111 0011

無符號數的表示法

• 在計算機內部用原碼錶示無符號數

  • 無符號數預設為正數
  • 無符號數沒有符號位

• 對於固定長度的無符號數

  • MAX_VALUE+1 -> MIN_VALUE
  • MIN_VALUE-1 -> MAX_VALUE

signed 和 unsigned

• C語言中變數預設為有符號的型別

• unsigned 關鍵字宣告變數為無符號型別

  • C語言中，只有整數型別能夠宣告 unsigned 變數

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
      int i;  //預設為帶符號整型
      signed int j;  //顯式宣告變數為帶符號整型
      unsigned int k;  //宣告變數為無符號整型
  
      return 0;
  }
  

• 當無符號數遇見有符號數

  • 當無符號數與有符號數混合計算時，會將有符號數轉換為無符號數後再進行計算，結果為無符號數

  • Demo1

    • 計算 i+j 時，先將 int 型變數 j 轉換為 unsigned int
      型

    #include <stdio.h>
    
    int 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;
    }
    //輸出結果：
    i + j > 0
    

  • Demo2

    • 無限迴圈下去，因為變數 i 的值一直是無符號數，不會出現小於 0 的情況

    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
     
        unsigned char i = 0;
        
        for(i=9; i>=0; i--)
        {
            printf("i = %u\n", i);
        }
        
        return 0;
    }