为什么无符号变量存储负值？ [复制]答案

【问题标题】：Why is the unsigned variable storing negative value? [duplicate]为什么无符号变量存储负值？ [复制]
【发布时间】：2019-11-06 03:59:30
【问题描述】：

我已将 -1 分配给 unsigned int 并假设它会产生错误我编译了代码，令我惊讶的是它没有。我无法理解背后的原因。

我尝试打印值以手动检查它们，但它总是显示 -1。


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    unsigned int x = -1;
    printf("%u\n", x);
    int y = -1;
    printf("%d\n", y);
    if (x == y) {
        printf("\nsame");
    } else {
        printf("n s");
    }
    return 0;
}

预期的结果是错误或警告但它按原样编译。

【问题讨论】：

也许看看这个问题Your Answer
是时候了解two's complement（这是在二进制计算机上表示负整数值的最常用方法）。
What happens if I assign a negative value to an unsigned variable?的可能重复
如果您使用 gcc，请尝试使用选项 -wall 进行编译（所有警告）。
@SirJoBlack - 所有 C 标准都指定了该行为。从历史上看，它在 C 中是这样指定的，因为所有现实世界的实现都是这样。情况仍然如此。它是有符号整数上溢或下溢，会产生未定义的行为，并且硬件的处理方式有所不同。

标签： c unsigned-integer

【解决方案1】：

之所以有效，是因为：

unsigned int x = -1;

导致int-typed 文字-1 转换为unsigned int，这是一种标准的、明确指定的转换。 C11 规范草案说：

6.3.1.3 有符号和无符号整数

1 当一个整数类型的值被转换为另一个整数类型时 _Bool，如果值可以用新类型表示，则不变。

2 否则，如果新类型是无符号的，则重复转换该值添加或减去可以用新的最大值表示的最大值直到值在新类型的范围内。⁶⁰⁾

后者是这里发生的事情，所以假设 32 位整数 2³² 被添加，结果为0xffffffff。

我不相信printf() 和%u 打印-1，这将是一个相当大的错误。

【讨论】：

哦，是的，我只是在玩弄格式说明符以了解正在发生的事情，我想在从我的 IDE 发布代码之前我可能已经把它留在了那里。

【解决方案2】：

这是标准允许的。当您将-1 分配给unsigned 类型时，至少从概念上讲，该值将转换为可以通过重复添加 2ⁿ 来表示的数字，其中n 是该类型的位数。

这种转换也发生在比较 x == y 中的 signed 类型（该比较发生在 unsigned 算术中，因为其中一个变量是 unsigned 类型）。

【讨论】：