c - C 中的无符号和有符号值（输出）

Question

signed int x = -5;
unsigned int y = x;

的价值是y多少？这是怎么回事？

Answer 1

这取决于 的最大值unsigned int。通常，aunsigned int是 32 位长，因此UINT_MAX是 2 ³² - 1。C 标准（第 6.3.1.3/2 节）要求执行有符号 → 无符号转换

否则，如果新类型是无符号的，则通过在新类型中可以表示的最大值的基础上反复加减一，直到该值在新类型的范围内。

因此 y = x + ((2 ³² - 1) + 1) = 2 ³² - 5 = 4294967291。

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在当今大多数实现的2 的补码平台中，也与 .的 2 的补码表示相同。yx

-5 = ~5 + 1 = 0xFFFFFFFA + 1 = 0xFFFFFFFB = 4294967291。

Answer 2

来自 C99 标准：

6.3.1.3 有符号和无符号整数

1. 当整数类型的值转换为_Bool以外的其他整数类型时，如果该值可以用新类型表示，则保持不变。
2. 否则，如果新类型是无符号的，则通过在新类型中可以表示的最大值的基础上反复加减一，直到该值在新类型的范围内。49)

49) 规则描述的是数学值的算术，而不是给定类型表达式的值。

因此，您将有效地查看y = x + UINT_MAX + 1.

这恰好意味着二进制补码表示形式不变地用作无符号整数，这在大多数现代计算机上非常快，因为它们对有符号整数使用二进制补码。

Answer 3

的值为，y即。UINT_MAX - 5 + 1UINT_MAX - 4

当您将有符号整数值转换为无符号类型时，该值以 2^N 为模减少，其中 N 是无符号类型中值形成位的数量。这适用于负符号和正符号值。

如果要从有符号类型转换为相同大小的无符号类型，则上述表示正符号值保持不变（例如转换+5为转换为)。5MAX + 1MAX-5MAX + 1 - 5

Answer 4

有符号值通常存储为所谓的二进制补码：

二进制补码是一种将负数编码为普通二进制的方法，这样加法仍然有效。加 -1 + 1 应该等于 0，但普通加法会给出 2 或 -2 的结果，除非该操作特别注意符号位并改为执行减法。没有这个额外的步骤，二进制补码会产生正确的和。

这意味着数字 -5 和 4294967291 在内存中的实际表示（对于 32 位字）是相同的，例如：0xFFFFFFFB或0b11111111111111111111111111111011。所以当你这样做时：

unsigned int y = x;

x 的内容被逐字复制，即按位复制到y. 这意味着如果您检查内存中的原始值，x它们y将是相同的。但是，如果您这样做：

unsigned long long y1 = x;

的值x将在转换为 unsigned long long 之前进行符号扩展。在 long long 是 64 位的常见情况下，这意味着y1等于0xFFFFFFFFFFFFFFFB。

重要的是要注意转换为更大的类型时会发生什么。转换为更大有符号值的有符号值将被符号扩展。如果源值是无符号的，则不会发生这种情况，例如：

unsigned int z = y + 5;
long long z1 = (long long)x + 5; // sign extended since x is signed
long long z2 = (long long)y + 5; // not sign extended since y is unsigned

zz1将等于 0 但不会z2。这可以通过在扩展之前将值强制转换为已签名来解决：

long long z3 = (long long)(signed int)y + 5;

或类似地，如果您不希望出现符号扩展：

long long z4 = (long long)(unsigned int)x;

Answer 5

y=0xfffffffb 它是 -5 的二进制表示（二进制补码）