C语言unsigned与signed使用辨析 |
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C语言unsigned与signed使用辨析
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一些说明
操作系统： windows xp x32编译器：VC++ 6.0测试只针对整型变量，因为浮点型变量的IEEE存储方式本身就包含了符号位。
使用场景
定义一个整型变量x;，如果我们会在x中存储有符号数，则定义(signed) int x；(signed可以省略），如果只会存储无符号数则定义为unsigned int x;。 很多书上都是这么写：
有符号int取值范围：-2,147,483,648~2,147,483,647 无符号int取值范围：0~4,294,967,295 Q1：unsigned修饰的类型只能存储无符号数，signed修饰的类型只能存储有符号数？ 口说无凭，还是以int类型为例，分别存储超过取值范围的数据到变量中 int x = 4294967295; unsigned int y = -2147483648;经VC 6.0编译通过，表明修饰符signed与unsigned并没有在编译器层面进行限制。 理解：unsigned修饰符并不影响int类型的宽度（4个字节），用4个字节肯定可以表示有符号数或无符号数取值范围内的任意一个数，所以这样存储是没有问题的。那么如果printf()函数打印结果会怎么样? 好的，问题又来了，有符号数打印结果是-1似乎可以让人信服，为什么无符号数打印结果是负数？先换个思路，可能是格式控制符的问题，这里我们用的是%d，那么如果换成专门打印无符号数的%u会怎么样？ 此时变量y的打印结果似乎正常了，但是变量x的打印结果又开始扑朔迷离。根据实践得出的结论是：当使用函数printf()打印时，格式控制符告诉编译器按什么数输出，%d表示按十进制有符号数输出，%u表示按十进制无符号数输出 有了以上结论，输出的怪异现象就很好解释了。在使用printf()函数打印输出时，使用%d还是%u是由程序员决定的，也就是说程序员决定了该数按什么规则处理输出。 两张截图输出结果解释： 图1中按十进制有符号数输出x和y，x=4294967295转换为16进制就是0xFFFFFFFF，对应有符号数-1，所以x输出-1；y = -2147483648本身就是有符号数中的最小的负数，所以直接输出。图2中按十进制无符号数输出x和y，x=4294967295是无符号数中最大的数，直接输出；y = -2147483648转换为正数就是2147483648（这里涉及到补码相关知识）。 Q2：基于以上结论，编译器并不对signed、unsigned修饰的变量取值进行限定，那么它们有什么用途？ 用途1 类型转换在这之前先看两条汇编指令：MOVSX、MOVZX MOV AL,0FF ; AL=0FFMOVSX ECX,AL ; MOVSX中的S表示Sign 上述指令的意思是先将0FF赋值给寄存器AL，MOVSX ECX,AL就是将AL视作有符号数扩展到ECX,AL的最高位即为符号位，由于AL最高位为1，所以扩展后的前24位全为1，ECX=0xFFFFFFFF MOV AL,0FF ; AL=0FFMOVZX ECX,AL ; MOVZX中的Z表示Zero 上述指令的意思是先将0FF赋值给寄存器AL，MOVZX ECX,AL就是将AL视做无符号数扩展到ECX中，所以扩展过程直接在扩展后的前24位添0，ECX=0x000000FF看一个类型转换的例子 char x = 0xFF; int y = x; unsigned char z = 0xFF; int k = z;查看上述代码的反汇编得到以下结果 小结1 进行类型转换时，只与原类型本身有关，如果原类型加了unsigned修饰符则为MOVZX扩展，如果没有加unsigned则为MOVSX扩展。加不加unsigned决定了扩展时填充的是0还是1。 用途2 表达式运算 在表达式中出现不同类型的变量时，运算过程会转换成4字节宽度进行运算（针对整型变量） char x = 12; short y = 13; printf("%d\n",x+y); if (x+y>20) {printf(">20\n"); }查看反汇编： |
小结2【本文地址】
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