“int”和“unsigned int”之间的真正区别

Question

int：

32 位 int 数据类型可以保存范围为 -2,147,483,648 至 2,147,483,647。您也可以参考此数据类型 作为signed int 或signed。

无符号整数：

32 位无符号整数数据 type 可以保存 0 到 4,294,967,295 范围内的整数值。你 也可以将此数据类型简称为无符号。

好的，但是，在实践中：

int x = 0xFFFFFFFF;
unsigned int y = 0xFFFFFFFF;
printf("%d, %d, %u, %u", x, y, x, y);
// -1, -1, 4294967295, 4294967295

没有区别，O.o.我有点困惑。

Answer 1

呵呵。你在这里有一个隐式转换，因为你告诉printf 期望什么类型。

试试这个尺寸：

unsigned int x = 0xFFFFFFFF;
int y = 0xFFFFFFFF;

if (x < 0)
    printf("one\n");
else
    printf("two\n");
if (y < 0)
    printf("three\n");
else
    printf("four\n");

Answer 2

是的，因为在您的情况下，他们使用the same representation。

位模式0xFFFFFFFF 在解释为 32b 有符号整数时恰好看起来像 -1，而在解释为 32b 无符号整数时恰好看起来像 4294967295。

与char c = 65 相同。如果将其解释为有符号整数，则为 65。如果将其解释为字符，则为 a。

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正如 R 和 pmg 指出的那样，从技术上讲，传递与格式说明符不匹配的参数是未定义的行为。所以程序可以做任何事情（从打印随机值到崩溃，再到打印“正确”的东西等等）。

标准在7.19.6.1-9中指出

如果转换规范无效，则行为未定义。 如果 任何参数都不是对应转换的正确类型 规范，行为未定义。

Answer 3

两者在内存和寄存器中的存储方式没有区别，int 寄存器没有带符号和无符号版本，int 没有存储带符号的信息，只有在执行数学运算时才会产生差异，有签名和未签名版本的数学运算内置在 CPU 中，签名告诉编译器使用哪个版本。

Answer 4

问题是你调用了Undefined Behaviour。

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当您调用 UB 时，任何事情都可能发生。

作业没问题；第一行有一个隐式转换

int x = 0xFFFFFFFF;
unsigned int y = 0xFFFFFFFF;

但是，调用printf 不行

printf("%d, %d, %u, %u", x, y, x, y);

% 说明符和参数类型不匹配是 UB。
在您的情况下，您通过提供 1 int、1 unsigned int、1 int 和 1 unsigned int，按此顺序指定 2 ints 和 2 unsigned ints。

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不要做UB！

Answer 5

int和unsigned int的内部表示是一样的。

因此，当您将相同的格式字符串传递给printf 时，它将被打印为相同。

但是，比较它们时会有所不同。 考虑：

int x = 0x7FFFFFFF;
int y = 0xFFFFFFFF;
x < y // false
x > y // true
(unsigned int) x < (unsigned int y) // true
(unsigned int) x > (unsigned int y) // false

这也是一个警告，因为在比较有符号和无符号整数时，其中之一将被隐式转换以匹配类型。

Answer 6

他在问真正的区别。 当您谈论未定义的行为时，您处于语言规范提供的保证级别 - 这与现实相去甚远。 要了解真正的区别，请检查这个 sn-p（当然这是 UB，但它在您最喜欢的编译器上完美定义）：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i1 = ~0;
    int i2 = i1 >> 1;
    unsigned u1 = ~0;
    unsigned u2 = u1 >> 1;
    printf("int         : %X -> %X\n", i1, i2);
    printf("unsigned int: %X -> %X\n", u1, u2);
}

Answer 7

类型只是告诉你位模式应该代表什么。这些位只是您对它们的组成。相同的序列可以用不同的方式解释。

Answer 8

printf 函数解释您根据匹配位置的格式说明符传递给它的值。如果您告诉 printf 您传递了 int，但传递了 unsigned，printf 会将其中一个重新解释为另一个，并打印您看到的结果。

Answer 9

二进制表示是关键。一个例子： 十六进制的无符号整数

 0XFFFFFFF = translates to = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 

以十进制正数表示4,294,967,295。 但我们还需要一种表示负数的方法。 所以大脑决定使用二进制补码。 简而言之，他们取了最左边的位，并决定当它为 1 时（随后至少有一个其他位设置为 1），该数字将为负数。 并且最左边的位设置为0，该数字为正数。 现在让我们看看会发生什么

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 = 3

加上我们最终达到的数字。

0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 = 2,147,483,645

带符号整数的最大正数。 让我们再添加 1 位（二进制加法会将溢出带到左边，在这种情况下，所有位都设置为 1，所以我们落在最左边的位）

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 = -1

所以我想简而言之，我们可以说不同之处在于一个允许负数，另一个不允许。 因为符号位或最左边位或最高有效位。