有符號數與無符號數

1、計算機中的符號位

編程實驗：

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c = -5;
    short s = 6;
    int i = -7;

    printf("%d\n", ( (c & 0x80) != 0 ));
    printf("%d\n", ( (s & 0x8000) != 0 ));
    printf("%d\n", ( (i & 0x80000000) != 0 ));

    return 0;
}

輸出結果為：

2、有符號數的表示方法

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 0000 0101
8位整數-7的補碼 1111 1001
16位整數20的補碼 0000 0000 0001 0100
16位整數-13的補碼 1111 1111 1111 0011

3、無符號數的表示方法

在計算機內部用原碼表示無符號數
- 無符號數默認為正數
- 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
舉例：
一個字節大小的無符號數 1111 1111 + 1 = 0
一個字節大小的無符號數 0 - 1 = 1111 1111

4、當有符號數遇上無符號數

當無符號數與有符號數混合計算時，會將有符號數轉化為無符號數後再進行計算，結果為無符號數。
編程實驗：

#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");
    }

 if(i > j)
  printf("i > j\n");
 else if(i < j)
  printf("i < j\n");

 return 0;
}
 

輸出結果為：

5、錯誤地使用unsigned

編程實驗：

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned int i = 0;

    for(i=9; i>=0; i--)
    {
        printf("i = %u\n", i);
    }

    return 0;
}

輸出結果為：死循環
原因：變量i是unsigned int類型，一直都是大於等於0的，所以for循環的條件一直都成立

6、小結

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02_有符號數與無符號數