C 中 unsigned int 的行为答案

【问题标题】：Behavior of unsigned int in CC 中 unsigned int 的行为
【发布时间】：2015-01-19 06:45:21
【问题描述】：

unsigned int 在 C 中的大小是 0 to 65,535 or 0 to 4,294,967,295。

我在 C 中使用以下代码进行了测试：

unsigned int number = 0;
number -= 300;
printf("%d\n", number);

输出：-300

我记得如果 unsigned int 变量的值低于 0，它应该回绕，我希望输出类似于 4294966996。但是从控制台打印的输出是-300。

我在 C++ 中测试了类似的语句，它确实给了我4294966996。

我的问题是：为什么输出是-300，尽管它是unsigned int？

PS：我浏览了几篇标题相似的帖子，但它们并没有解决相同的问题：

【问题讨论】：

【解决方案1】：

因为printf("%d\n", number); 将打印一个有符号值，即使参数是无符号的。使用printf("%u\n", number); 正确打印无符号值。

【讨论】：

【解决方案2】：

@UniCell 出色答案的一些背景知识。

硬件以完全相同的方式存储int 和unsigned int。没有不同。如果你开始对它们进行加法或减法，它们将以完全相同的方式上溢和下溢。

0xFFFFFFFF + 1 = 0
0 - 1 = 0xFFFFFFFF

如果我们认为结果是无符号的，0xFFFFFFFF 表示 4,294,967,295，否则表示 -1。它被称为 2 的补码存储。加法和减法是符号不可知的。但是乘法和除法不是，因此通常有不同的有符号和无符号机器指令。

这些变量的类型只有编译器知道，运行时不知道。 printf 的参数可以是任意类型，传递的变量在运行时不携带类型信息。所以你必须在格式字符串中告诉printf如何解释它们。

【讨论】：

无法保证，但在实践中，总是如此。我的实践包括 Intel 196、Infineon C166、Freescale HCS12、Renesas、x86、x86_64 和 ARM 架构。