有符号与无符号数之间赋值的截断和扩展

Posted 2023-04-23 VicentZJ

长位宽赋值给短位宽的截断问题

  对于长给短，无论两个操作数有无符号，直接截断高位，直接赋值；

  赋值完成后，左操作数表示的实际数值要根据左操作数有无符号来判定。如果左操作数是无符号数，直接转换为10进制，如果是有符号数，如果最高位不是1，就说明是正数，直接转十进制，如果最高位是1，那么就按位取反加1，再将最高位换成1，表示成负数。

短位宽赋值给长位宽的扩展问题

  对于短给长，具体扩展是1还是0，完全取决于右操作数：

    1.右操作数是无符号数，则无论左侧是什么类型，高位都扩展0；

    2.右操作数是有符号数，则需要看右操作数的符号位，按照右操作数的符号位扩展。

    3.位宽扩展后左操作数是无符号数，就直接转换成十进制数值；如果是有符号数，如果最高位不是1，就说明是正数，直接转十进制，如果最高位是1，那么就按位取反加1，再将最高位换成1，表示成负数。

    4.需要注意的是，有符号数赋值给无符号数会出现数据错误的情况，需要避免这种情况。

02_有符号数与无符号数

有符号数与无符号数

1、计算机中的符号位

编程实验：

#include <stdio.h>

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

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

    return 0;
}

输出结果为：

2、有符号数的表示方法

在计算机内部用补码表示有符号数
正数的补码为正数本身
负数的补码为负数的绝对值各位取反后加1
8位整数5的补码 0000 0101
8位整数-7的补码 1111 1001
16位整数20的补码 0000 0000 0001 0100
16位整数-13的补码 1111 1111 1111 0011

3、无符号数的表示方法

在计算机内部用原码表示无符号数
- 无符号数默认为正数
- 无符号数没有符号位

对于固定长度的无符号数
- MAX_VALUE + 1 → MIN_VALUE
- MIN_VALUE - 1 → MAX_VALUE
举例：
一个字节大小的无符号数 1111 1111 + 1 = 0
一个字节大小的无符号数 0 - 1 = 1111 1111

4、当有符号数遇上无符号数

当无符号数与有符号数混合计算时，会将有符号数转化为无符号数后再进行计算，结果为无符号数。
编程实验：

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned int i = 5;
    int j = -10;

    if( (i + j) > 0 )
    {
        printf("i + j > 0
");
    }
    else
    {
        printf("i + j <= 0
");
    }

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

 return 0;
}

输出结果为：

5、错误地使用unsigned

编程实验：

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned int i = 0;

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

    return 0;
}

输出结果为：死循环
原因：变量i是unsigned int类型，一直都是大于等于0的，所以for循环的条件一直都成立

6、小结

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