C語言中無符號數和有符號數之間的運算

2021-08-08 03:43:12 字數 2468 閱讀 3432

c語言中有符號數和無符號數進行運算(包括邏輯運算和算術運算)缺省會將有符號數看成無符號數進行運算,其中算術運算預設返回無符號數,邏輯運算當然是返回0或1了。

直接看例子來說明問題吧

#include using

namespace

std;

intmain()

輸出結果為:

這是因為a和b進行比較的時候,編譯器將有符號數a看成了無符號數,然後再和b進行比較,在記憶體中(32位)

a : 11111111 11111111 11111111 11111111

b : 00000000 00000000 00000000 00010000

看成無符號數,自然是a>b。

#include using

namespace

std;

intmain()

輸出結果為:

可以看到a+b的結果貌似比較正常,但是c+d和我們想象的好像不太一樣。其實4294967295就是11111111 1111111 11111111 1111111就是-1在記憶體中的形式,看成無符號數就是這個結果啦。所以unsigned int和int做運算會將int看成unsigned int,而且結果也是unsigned int。

看乙個顛覆上面邏輯的例子:

#include using

namespace

std;

intmain()

輸出結果:

如果按照上面unsigned int和int進行運算的邏輯,這裡unsigned char和char進行運算,那應該是a要看成無符號數,所以a的值比較大呀,而且a+b的結果應該是-2對應的無符號數,也就是254才對呀?

之所以會出現上面的結果是因為,c語言中比int小的整型(包括short 、unsigned short 、 unsigned char和char)在運算中都要轉換成int然後進行運算,至於為什麼選擇轉換為int,應該是從效率上考慮的,因為通常情況下int的長度被定義為機器處理效率最高的長度,比如32位機上,一次處理4個位元組效率是最高的,所以雖然short(我機器上佔2個位元組)更節省記憶體,但是在運算中的效率,是int更高。所以上面,無論是邏輯運算a>b還是算術運算a+b中a和b都預設轉換成了int,所以算術運算的結果也是帶符號的。

但是還需要注意乙個問題就是轉換成int型別的時候,高位補齊的問題。

如果是unsigned的型別轉換成int型別,高位補0.

如果是signed的型別轉換成int型別,如果原來最高位是1則補1,如果是0則補0。

比如:

#include using

其中char c = 255,在記憶體中為11111111,最高位是1,轉換成int時高位補1,也就是11111111 11111111 11111111 11111111,就是-1

注意:轉換成unsigned int型別時,也是一樣的。

比如:

#include using

a在記憶體中為11111111,最高位是1,轉換時高位補1,也就是

11111111 11111111 11111111 11111111,也就是無符號數2^32

c在記憶體中為00001111,最高位是0,轉換高位補0,也就是

00000000 00000000 00000000 00001111,還是15

對於unsigned char在轉換成int或unsigned int時,無論最高位是0還是1,都補0。

對於unsigned short和short進行運算,和char和unsigned char一樣,都是要先轉換成int,然後再進行運算。

轉換時高位補齊的方法也和unsigned char、char一樣。

如果你覺得對你有用,請贊乙個吧

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