c - C 中的无符号值

Question

我有以下代码:

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned int a = -1;
    int b = -1;
    printf("%x\n", a);
    printf("%x\n", b);

    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);

    printf("%u\n", a);
    printf("%u\n", b);
    return 0;
}

输出是:

ffffffff
ffffffff
-1
-1
4294967295
4294967295

我可以看到根据传递给 printf 函数的值将值解释为有符号或无符号。在这两种情况下，字节都是相同的 (ffffffff)。那么，unsigned 字是做什么用的？

Answer 1

将 int -1 分配给 unsigned:因为 -1 不在 [0... UINT_MAX]，添加 UINT_MAX+1 的倍数，直到答案在范围内。显然 UINT_MAX 在 OP 的机器上是 pow(2,32)-1 或 429496725 所以 a 的值为4294967295。

unsigned int a = -1;

"%x"、"%u" 说明符需要一个匹配的unsigned。由于这些不匹配，“如果转换规范无效，则行为未定义。如果任何参数不是相应转换规范的正确类型，则行为未定义。”C11 §7.21.6.1 9. printf 说明符不更改b。

printf("%x\n", b);  // UB
printf("%u\n", b);  // UB

"%d" 说明符需要匹配的 int。由于这些不匹配，更多 UB。

printf("%d\n", a);  // UB

给定未定义的行为，不支持结论。

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both cases, the bytes are the same (ffffffff).

即使具有相同的位模式，不同的类型也可能具有不同的值。 ffffffff 作为 unsigned 的值为 4294967295。作为 int，根据有符号整数编码，它的值为 -1、-2147483647或待定。作为 float，它可能是 NAN .

what is unsigned word for?

unsigned 存储 [0 ... UINT_MAX] 范围内的整数。它永远不会有负值。如果代码需要非负数，请使用 unsigned。如果代码需要一个可以是 +、- 或 0 的计数，请使用 int。

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更新:为了避免将带符号的 int 分配给 unsigned 时出现编译器警告，请使用以下代码。这是一个被取反的 unsigned 1u - 上面的定义很好。效果与 -1 相同，但向编译器传达了直接意图。

unsigned int a = -1u;