C中整数的无符号和后缀

Question

以下代码是可以的，编译器不会产生任何警告。但是int怎么能存储unsigned int呢？

int c = UINT_MAX;
int d = 4294967295;
long int h = ULONG_MAX;

以下代码会产生警告，但为什么呢？这些基本上是上面long int h变量定义的扩展版本：

long int i = 18446744073709551615;
unsigned long int j = 18446744073709551615;

这是警告信息：

88308218/source.c:14:18: warning: integer constant is so large that it is 
     unsigned long int i = 18446744073709551615;
88308218/source.c:15:27: warning: integer constant is so large that it is 
     unsigned unsigned long int j = 18446744073709551615;

下面的代码是可以的。与上面int d的定义类似，只是后缀为u。似乎类型说明符比整数后缀弱。同样的问题也出现了关于在没有unsigned 类型的变量中存储的unsigned 值。

long int k = 18446744073709551615u;

示例源码如下：

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main(void)
{
  // how can unsigned val be stored in normal int without prop type (unsigned int)
  // nor with suffix (u/U)
  int c = UINT_MAX;
  int d = 4294967295; // ok, same question with c
  long int h = ULONG_MAX; // ok, same question with c
  // the following produces warning, why? this is basically just expanded ver of h
  long int i = 18446744073709551615;
  long int j = 18446744073709551615u;
  unsigned long int k = 18446744073709551615;

  printf("%u\n", c);
  printf("%u\n", d);
  printf("%lu\n", h);
  printf("%lu\n", i);
  printf("%lu\n", j);
  printf("%lu\n", k);

  return 0;
}

编译结果：

$ gcc source.c
source.c: In function 'main':
source.c:12:16: warning: integer constant is so large that it is unsigned
   12 |   long int i = 18446744073709551615;
      |                ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
source.c:14:25: warning: integer constant is so large that it is unsigned
   14 |   unsigned long int k = 18446744073709551615;
      |                         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Answer 1

int如何存储unsigned int？

int 只存储ints。

在分配之前，转换为int。当int 范围之外的整数类型值转换为int 时，如int c = UINT_MAX;，该值将以实现指定的方式转换为int。避免使用这样的代码 - 它不可移植。

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不行

以下代码产生 3 个警告。启用更多警告，如 -pedantic -Wall -Wextra -Wconversion 或寻求更好的编译器。这些警告很好地显示了转换的实现指定值。

int c = UINT_MAX;
// warning: signed conversion from 'unsigned int' to 'int' changes value from '4294967295' to '-1' [-Wsign-conversion]

int d = 4294967295;
// warning: overflow in conversion from 'long int' to 'int' changes value from '4294967295' to '-1' [-Woverflow]

long int h = ULONG_MAX;
// warning: signed conversion from 'long unsigned int' to 'long int' changes value from '18446744073709551615' to '-1' [-Wsign-conversion]

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十进制整数常量18446744073709551615，缺少u 是有符号的。此值超出 long long 范围 - 因此发出警告。

long int i = 18446744073709551615;
// warning: integer constant is so large that it is unsigned

unsigned long int j = 18446744073709551615;
// warning: integer constant is so large that it is unsigned

改用18446744073709551615u，因为它在unsigned long long 范围内。

long int i = 18446744073709551615u; 仍将作为下一步的一部分发出警告：转换。现在好的unsigned long long 常量超出了long long 范围。

long int i = 18446744073709551615u;
// warning: signed conversion from 'long unsigned int' to 'long int' changes value from '18446744073709551615' to '-1' [-Wsign-conversion]

unsigned long int j = 18446744073709551615u;
// OK

---

不行

以下警告出于与上述类似的原因。

long int k = 18446744073709551615u;
// warning: signed conversion from 'long unsigned int' to 'long int' changes value from '18446744073709551615' to '-1' [-Wsign-conversion]

Answer 2

来自 C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011) http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1124.pdf ，（6.4.4.1，第 55-56 页）

整数常量的类型是对应列表的第一个 在其中可以表示它的价值。

int
long int
long long int

因此，默认情况下，十进制整数常量是有符号整数。我们需要为其他类型提供后缀（根据 C11 文档）。

1. int 如何存储 unsigned int？

它无法存储。正如某些人在 cmets 中指出的那样，您需要使用 -Wall -Wextra -Wpedantic 选项启用额外的警告。

1. 以下代码会产生警告，但为什么？

    long int i = 18446744073709551615;
    unsigned long int j = 18446744073709551615;
   

原因：根据 C11 标准，j 仍然是 signed long integer，因为您没有添加后缀 ul。这就是编译器向unsigned long integer 抛出这样一个警告的原因。而long integer i 无法存储该值。