以下是什么意思。 C语言中带符号类型的二进制表示？答案

【问题标题】：What does the following mean wrt. binary representations of signed types in C language?以下是什么意思。 C语言中带符号类型的二进制表示？
【发布时间】：2022-01-18 13:18:03
【问题描述】：

C 允许三种不同的符号表示：

符号和大小

反码

补码

前两个现在可能只具有历史或异国情调：对于符号和幅度，幅度被视为正值，符号位只是指定有一个减号。反码取相应的正值，补全所有位。 这两种表示都有一个缺点，即两个值的计算结果为 0：有一个正 0 和一个负 0。

来源：Modern C，Jens Gustedt

问题：根据最后一条语句（粗体），“两个值计算为零”有什么问题？

【问题讨论】：

对于有符号整数（以及浮点数），最左边的位保留给符号位。所以，1000......0000 和 0000......0000 都为零，但前者的符号位打开，意思是“负数”。
一个 8 位整数有 256 个可能的数字。如果你有两个数字，你只有 255 个可能的数字。例如，-128 到 127 用于 2s 补码，-127 到 127 用于另一个。
怎么了……？好吧，除了您“浪费”一种可能的表示（微不足道）这一事实之外，如果两个零值具有不同的表示，代码可能会在位比较中失败。
或许问@Jens Gustedt？
@AdrianMole you're 'wasting' one possible representation 参数也适用于常见的浮点。 -INT_MAX != INT_MIN 也有 2 的补码问题。我不认为非 2 的补码是错误的，因为多年来它输给了 2 的补码作为较弱的方法。

标签： c signed

【解决方案1】：

根据最后一条语句（粗体），“两个值计算为零”有什么问题？

示例：字符串

当char被签名时，如果整数编码不是2的补码，这段代码有什么问题？

size_t my_strlen(const char *s) {
  const char *t = s;
  while (*t) {
    t++;
  }
  return t - s;
}

while (*t) 在 +0 和 -0 上都停止，而它应该只在 +0 上停止。

字符串处理<string.h> 对于本小节中的所有函数，每个字符都应被解释为具有unsigned char 类型（因此每个可能的对象表示都是有效的并且具有不同的值）。 C17dr 7.24.1 3

应该使用const unsigned char *t = s;。使用 2 的补码，无论哪种方式都没有区别。

基本问题是有时代码应该区分 +0 和 -0，但普通代码只看 value，而不是 signed 的符号为0时为整数。

C2x 预计需要 2 的补码。

非2补码的角好处：对称正负范围。所有i 的abs(i) 值。 -i 对所有 i 有效。 -1/x 对于非零 x 来说从来都不是问题。

【讨论】：

请注意，示例代码可能是人为的，但仅用于说明。我希望 char 是 unsigned 具有罕见的非 2 补码实现。
请注意，二进制浮点通过 sign-magnitude 有效地编码符号和显着性。