char 默认是有符号还是无符号？答案

【问题标题】：Is char signed or unsigned by default?char 默认是有符号还是无符号？
【发布时间】：2022-01-03 20:08:49
【问题描述】：

在“C 的完整参考”一书中提到char 默认情况下是无符号的。

但我正在尝试使用 GCC 以及 Visual Studio 来验证这一点。它默认将其作为 已签名。

哪个是正确的？

【问题讨论】：

我信任的一本 C 参考书是 Harbison & Steele 的“C: A Reference Manual” (careferencemanual.com)。当然，标准是最终定论，但它的可读性不是很高，并且仅提供了有关标准之外的标准前和常见（即 POSIX）使用的最少量信息。 Harbison & Steele 非常易读、详细，并且可能比大多数参考资料更正确。但是它也不是教程，所以如果您处于学习的初始阶段，那么跳进去可能不是一件好事。
我认为您正在阅读的书是 Herbert Schildt 的C: The Complete Reference。来自对这本书的评论 (accu.informika.ru/accu/bookreviews/public/reviews/c/c002173.htm)：我不会推荐这本书（你们中的太多人过于重视我的观点），但我认为它不应该受到同样的谴责扔在他的一些其他工作。 正如迈克尔所说，一个更好的参考是 Harbison & Steele。
我的两分钱在这里：因为char 可以是无符号的，根据经验，使用int 来读取使用getchar() 的值，这可能会返回EOF。 EOF 通常定义为-1 或其他负值，存储在unsigned 中不是您想要的。声明如下：extern int getchar(); BTW，此建议也来自《C: A Reference Manual》一书。
我信任的一个 C 参考是 ISO/IEC 9899:2011 :-)
@MaxChetrusca 好建议，但理由不好：即使在签名的 char 案例中，您也必须使用 int 来存储返回值。

标签： c types char signed

【解决方案1】：

这本书是错的。标准没有指定普通的char 是有符号还是无符号。

事实上，该标准定义了三种不同的类型：char、signed char 和 unsigned char。如果你#include <limits.h>，然后查看CHAR_MIN，你可以发现普通char是signed还是unsigned（如果CHAR_MIN小于0或等于0），但即使这样， 就标准而言，三种类型是不同的。

请注意char 在这方面是特殊的。如果您将变量声明为int，则它与将其声明为signed int 100% 等效。这对于所有编译器和架构都是如此。

【讨论】：

@Alok：对于其他一些数据类型，情况并非如此，例如int 总是意味着signed int，对吧？除了char，还有哪些数据类型在C中有同样的困惑？
@eSKay：是的，char 是唯一可以签名或未签名的类型。例如，int 等价于 signed int。
这有一个歇斯底里的，呃，历史原因——在 C 语言的早期，“标准”至少被翻转了两次，一些流行的早期编译器以一种方式结束，而另一些则以一种方式结束另一个。
@AlokSinghal：int 类型的位字段是有符号还是无符号也是实现定义的。
@supercat: #if CHAR_MIN < 0 ... #error "Plain char is signed" ... #endif

【解决方案2】：

作为Alok points out，标准将其留给实施。

对于 gcc，默认是签名的，但您可以使用 -funsigned-char 修改它。 注意：对于 Android NDK 中的 gcc，默认为无符号。您还可以使用-fsigned-char 明确要求签名字符。

在 MSVC 上，默认已签名，但您可以使用 /J 进行修改。

【讨论】：

有趣的是，Schildt 的描述与 MSVC 的行为不符，因为他的书通常面向 MSVC 用户。我想知道 MS 是否在某个时候更改了默认值？
我认为它不依赖于编译器，而是依赖于平台。我认为 char 被保留为第三种“字符数据类型”，以符合当时系统用作可打印字符的内容。
GCC docs 说它依赖于机器：“每种机器都有一个默认的 char 应该是什么。默认情况下它类似于 unsigned char 或默认情况下类似于 signed char。"
您能否提供一个来源，说明您在 android 上的默认值是 unsigned char？
@Spidey C 标准没有真正区分编译器、平台和 CPU 架构。它只是将它们放在“实施”下。

【解决方案3】：

C99 N1256 draft 6.2.5/15 "Types" 对char 类型的签名有这样的说法：

实现应将 char 定义为与有符号字符或无符号字符具有相同的范围、表示和行为。

并在脚注中：

CHAR_MIN，在<limits.h> 中定义，将具有0 或SCHAR_MIN 值之一，这可用于区分这两个选项。无论做出何种选择，char 都是与其他两个不同的类型，并且与任何一个都不兼容。

【讨论】：

【解决方案4】：

根据 Dennis Ritchie 所著的 The C Programming Language book 是 ANSI C 的事实上的标准书，有符号或无符号的纯字符取决于机器，但可打印的字符始终是正数。

【讨论】：

printable 字符不一定都是正数。 C 标准保证基本执行字符集的所有成员都具有非负值。

【解决方案5】：

根据 C 标准，普通字符的符号是“实现定义的”。

一般来说，实施者会选择在他们的架构上实施更有效的方法。在 x86 系统上，char 通常是有符号的。在 arm 系统上，它通常是未签名的（Apple iOS 是一个例外）。

【讨论】：

why unsigned types are more efficent in ARM?, is char signed or unsigned by default on iOS?
@plugwash 您的回答可能被否决了，因为Tim Post lost his keys。不过说真的，只要您确定您的答案是正确的（在这种情况下就是这样），您就不必担心一次投反对票。我的帖子无缘无故被否决了好几次。不用担心，有时人们只是做些奇怪的事情。
为什么 signed char 在 x86 上更高效？有什么来源吗？
@martinkunev Necropost 但是：我不认为有符号的字符在 x86 上更有效，但它的效率也不比无符号低。选择它的原因可能还包括与其他默认为有符号的整数类型的一致性，并且可能有符号类型有时会导致更好的优化，因为有符号溢出是未定义的行为（即编译器可以假设它不会溢出）。

【解决方案6】：

现在，我们知道标准将其留给实施。

但是如何检查一个类型是signed还是unsigned，比如char？

为此我编写了一个宏：

#define IS_UNSIGNED(t) ((t)~1 > 0)

并使用gcc、clang 和cl 对其进行测试。但我不确定它对于其他情况是否总是安全的。

【讨论】：

通常的 CHAR_MIN