文章目录

问题发现
- 什么是无符号整形
- - 补码的计算
- 无符号整形的输出
- - 正确时：
  - 错误时：
问题解决
- int用%d和%u输出
- unsigned int用%d和%u输出

问题发现

近日在练习过程中发现无符号整形数如果赋值为“-1”可以用%d进行输出，从而得到问题
代码如下

#include<stdio.h>
int main()
{unsigned int e = -1;  //输出结果是-1，说明这里无符号整形也能储存-1，问题不明 printf("unsigned int=%d\n",e);return 0;}

结果如下：

unsigned int=-1

什么是无符号整形

在书中说明整形为 int 无符号整形为 unsigned int
int在储存数据空间中最高位代表数据的正负（0为正，1为负）
unsigned int 在储存中所有数据空间皆为数据值，但只能存放正数。
所以可以存放的正数范围比整形变量大一倍

例如int空间为4个字节，所以unsigned int 也为4个字节，但第一位可以表示数据而不是符号。则有以下补码：

int a =1:

00000000	00000000	00000000	00000001

int b =-1:

10000000	00000000	00000000	00000001

最大值int max = 2147483647 (2³¹-1)

01111111	11111111	11111111	11111111

最大值unsigned int Max = ‭4294967295‬ (2³²-1)

11111111	11111111	11111111	11111111

补码的计算

正整数的补码是其二进制表示，与原码相同

例：+9的补码是00001001。（备注：这个+9的补码是用8位2进制来表示的，补码表示方式很多，还有16位二进制补码表示形式，以及32位二进制补码表示形式，64位进制补码表示形式等。每一种补码表示形式都只能表示有限的数字。）

求负整数的补码，将其原码除符号位外的所有位取反（0变1，1变0，符号位为1不变）后加1 。
同一个数字在不同的补码表示形式中是不同的。
比如-15的补码，在8位二进制中是11110001，然而在16位二进制补码表示中，就是1111111111110001。以下都使用8位2进制来表示。

例：求-5的补码。
-5对应正数5（00000101）→所有位取反（11111010）→加1(11111011)
所以-5的补码是11111011。

无符号整形的输出

无符号整形在输出时要用%u格式来进行输出（十进制无符号数），若赋值为负值则会输出错误（如int类型负数）

例如：

正确时：

 unsigned int a = 30;printf("unsigned int=%u\n",a);

输出为

错误时：

 unsigned int a = -30;printf("unsigned int=%u\n",a);

输出为

4294967266

问题解决

int用%d和%u输出

在查阅资料后发现，C中%d与%u的区别是程序如何去解释这一变量的数据
所以，%d在解释过程中第一位数据代表了符号，%u第一位数据代表了数据值
在输出一下数据时就有：

int a = -1;
printf("%d\n%u",a);

-1
4294967295

因为-1的补码为

11111111	11111111	11111111	11111111

%d解释过程：

1.第一位是1，所以为负值。
2.由补码再求补码，得到以下补码

10000000	00000000	00000000	00000001

3.输出结果 -1

%u解释过程：
直接将其按源码处理，所以值为2³²-1 = 4294967295

unsigned int用%d和%u输出

经过上面的讨论，有如下代码

unsigned int a = -1;
printf("%d\n%u",a);

输出为

-1
4294967295

同理，在赋值时，-1的源码被转换为补码：

11111111	11111111	11111111	11111111

所以在赋值到unsigned int 中时也是相同的，所以在经过%d%u解释后输出的值仍为-1 和 4294967295。其他负数值同理。

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