C中的无符号整数表现为负答案

【问题标题】：Unsigned int in C behaves negativeC中的无符号整数表现为负
【发布时间】：2013-05-24 15:11:07
【问题描述】：

我不明白为什么 unsigned int 的输出对于以下代码是负数。就像一个有符号的 int。

  uint32_t yyy=1<<31;
  printf("%d\n",yyy);

输出是：

-2147483648

这是-2^31。

【问题讨论】：

试试printf("%u\n",yyy);
即使在您调用 printf 之前，如果 int 在您的 C 实现中具有 32 位，则此代码具有未定义的行为。 1<<31 的值溢出 int。您应该使用1u<<31，以便它移动unsigned int。

【解决方案1】：

%d 的格式说明符需要int，而不是unsigned int，因此代码具有未定义的行为。来自 C99 标准部分 7.19.6.1 的 fprintf 函数：

如果任何参数不是相应转换规范的正确类型，则行为未定义。

将%u 用于unsigned int：

uint32_t yyy=1u<<31;
printf("%u\n",yyy);

输出：

2147483648

【讨论】：

【解决方案2】：

这是因为您的 printf 参数，作为 %d，正在隐式地将您的数字转换为 int。

改用 %u。

【讨论】：

【解决方案3】：

使用%u输出无符号数：

printf("%u\n", yyy);

【讨论】：

【解决方案4】：

正如许多人所说，使用%u 标识符。

原因是printf 无法确定任何额外参数的类型（它们以va_list 的形式给出），因此程序员必须使用格式字符串提供该信息.然后，当您提供%d 时，printf 将调用：

int val;
val = va_arg(va_list, int);

并将您的 unsigned int 隐式转换为带符号的。

【讨论】：

【解决方案5】：

因为您将其打印为已签名。请改用%u。

【讨论】：

【解决方案6】：

printf 接受可变数量的参数。当您调用它时，编译器会尽职尽责地将它们全部放入堆栈中。因为它是 C，所以没有反射——printf 不能随后推断它收到的东西的类型。在位级别上，您无法初步区分有符号整数和无符号整数或浮点数、适当小的结构、较大结构的一部分等。

这就是为什么您还必须提供格式字符串的原因。它告诉printf 从堆栈中读取什么类型以及以什么顺序读取。它完全取决于该格式字符串，无法验证它。

因此，根据已经发布的单行答案，如果您告诉它将字段解释为已签名数量，那么它将被打印为已签名数量。

【讨论】：

【解决方案7】：

整数以Two's Complement 格式存储。这意味着无法仅通过查看值来判断数字是有符号还是无符号。您必须告诉机器您希望它使用哪种表示并自己跟踪它。

在您的示例中，您告诉机器 jjj 是无符号的（用于类型检查），然后要求 printf() 在格式字符串中使用 %d 将其视为已签名（它无法获取类型信息）。如果你想打印一个无符号整数，请改用%u。

【讨论】：

【解决方案8】：

您需要使用unsigned int 格式说明符：

printf("%u\n",yyy);
        ^^

为 printf 使用错误的格式说明符是未定义的行为，这在 C99 草案标准部分 7.19.6.1 中进行了介绍说：

如果转换规范无效，则行为是 undefined.²⁴⁸⁾ 如果任何参数不是正确的类型对应的转换规范，行为未定义。

printf 的 cppreference 页面有一个很好的表格，指定了可用的格式说明符。

【讨论】：