第2课 有符号和无符号数

Posted 2020-10-21 hoiday

1. 数据类型

1.1 计算机的符号位:数据类型的最高位用于标识数据的符号（最高位为1——负数，最高位为0——正数）

【编程实验】

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c = -5;
    short s = 6;
    int i = -7;
 
    //判断最高位是否是0，0表示正数，1表示负数
    printf("%d\n", ((c & 0x80) != 0 ));      //1，按位与，结果非0为负数
    printf("%d\n", ((s & 0x8000) != 0));     //0，为正数
    printf("%d\n", ((c & 0x80000000) != 0));  //1，为负数
 
    return 0;
}

2. 有符号数的表示法

（1）在计算机内部用补码表示有符号数

　　①正数的补码为正数本身

　　②负数的补码为负数的绝对值各位取反加1

　　　　8位整数 5的补码为：   0000 0101

　　　　8位整数-7的补码为：   1111 1001

　　　　16位整数20的补码为：  0000 0000 0001 0100

　　　　16位整数-13的补码为： 1111 1111 1111 0011

3. 无符号数的表示法

（1）在计算机内部用原码表示无符号数

　　①无符号数默认为正数

　　②无符号数没有符号位

（2）对于固定长度的无符号数

　　①MAX_VALUE+1  → MIN_VALUE

　　②MIN_VALUE-1  → MAX_VALUE

（3）signed和unsigned

　　①C语言中变量默认为有符号的类型

　　②用unsigned关键字声明变量为无符号类型——只有整数类型能够声明为unsigned（浮点数不能声明为无符号数）

　　　　int i;  //默认为有符号整数；

　　　　signed int j; //显式声明变量为有符号整数；

　　　　unsigned int k ; //声明为无符号整数

【编程实验1】当无符号数遇上有符号数时→有符号会被看作无符号数！

#include<stdio.h>

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

    if ((i + j) > 0)   //j转换为无符号数，变成为大的正数
    {
        printf("i+j>=0\n"); //该结果为运行后最终的输出结果！
    }
    else
    {
        printf("i+j<=0\n");
    }
 
    return 0;
}

【编程实验2】错误地使用unsigned

int main()
{
    unsigned int i = 0;     //无符号数永远为正数,即最小值为0

    //当i减小到为0时，然后再减1就变成无符号int型数的最大值，
    //以下代码会进入死循环，所以不应用无符号数来作为循环变量！
    for (i = 9; i >= 0; i--) //i为负数即退出循环，但i为无符号数，不可能为负数
    {
        printf("i=%u\n", i);
    }
    return 0;
}

4. 小结

（1）有符号数用补码表示

（2）无符号数用原码表示

（3）unsigned只能修饰整数类型的变量

   当无符号数与有符号数混合计算时，会将有符号数转换为无符号数后再进行计算，结果为无符号数。