有符号变量和无符号变量有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between signed and unsigned variables?有符号变量和无符号变量有什么区别？
【发布时间】：2010-10-11 21:36:27
【问题描述】：

我在 C 和 C++ 的上下文中看到过这些，但是有符号变量和无符号变量有什么区别？

【问题讨论】：

标签： language-agnostic variables unsigned

【解决方案1】：

有符号变量，例如有符号整数将允许您表示正负范围内的数字。

无符号变量，例如无符号整数，只允许您用正数和零表示数字。

相同类型的无符号和有符号变量（例如int和byte）都具有相同的范围（范围分别为65,536和256个数字），但无符号可以表示比对应的有符号变量。

例如，unsigned byte 可以表示从0 到255 的值，而signed byte 可以表示从-128 到127。

Signed number representations 上的维基百科页面解释了位级别的表示差异，Integer (computer science) 页面提供了每个有符号/无符号整数类型的范围表。

【讨论】：

正数大于零。至少在 C 中，有符号数可能使用符号位而不是补码表示，因此由于重复的 +/- 零，因此与无符号数的范围不同。如果你说一个 int 是 16 位的，就说平台；大多数现代系统都是 32 位或 64 位的。

【解决方案2】：

虽然通常称为“符号位”，但我们通常使用的二进制值没有真正的符号位。

大多数计算机使用补码算法。负数是通过取补码（翻转所有位）并加一来创建的：

5 (decimal) -> 00000101 (binary)
1's complement: 11111010
add 1: 11111011 which is 'FB' in hex

这就是为什么有符号字节的值从 -128 到 +127 而不是 -127 到 +127：

1 0 0 0 0 0 0 0 = -128
1 0 0 0 0 0 0 1 = -127
- - -
1 1 1 1 1 1 1 0 = -2
1 1 1 1 1 1 1 1 = -1
0 0 0 0 0 0 0 0 = 0
0 0 0 0 0 0 0 1 = 1
0 0 0 0 0 0 1 0 = 2
- - -
0 1 1 1 1 1 1 0 = 126
0 1 1 1 1 1 1 1 = 127
（加 1 到 127 给出:)
1 0 0 0 0 0 0 0 我们在此图表顶部看到的是 -128。

如果我们有一个正确的符号位，则值范围将是相同的（例如，-127 到 +127），因为为符号保留了一位。如果最高有效位是符号位，我们会有：

5 (decimal) -> 00000101 (binary)
-5 (decimal) -> 10000101 (binary)

在这种情况下，有趣的是我们有一个零和一个负零：
0 (decimal) -> 00000000 (binary)
-0 (decimal) -> 10000000 (binary)

我们没有带二进制补码的 -0； -0 是 -128 （或者更一般地说，比最大的正值多一）。我们用一个补码来做；所有1位都是负0。

在数学上，-0 等于 0。我依稀记得有一台计算机 -0

【讨论】：

非常感谢！我真的很困惑为什么有符号字节是 -128 到 127 而不是 -127 到 127。这个答案需要更多的赞成票！

【解决方案3】：

有符号变量使用一位来标记它们是正数还是负数。无符号变量没有这个位，因此它们可以在同一空间中存储更大的数字，但只能存储非负数，例如0 或更高。

更多：Unsigned and Signed Integers

【讨论】：

谢谢，经过 2 分钟的谷歌搜索，这是我最喜欢为我澄清的答案
这并不完全正确。第一位不是2的补码中的符号位，但它显示符号！

【解决方案4】：

无符号变量只能是正数，因为它们没有能力表明它们是负数。

这种能力称为“符号”或“签名位”。

副作用是，如果没有签名位，它们就会多一个位来表示数字，使其可以表示的最大数字加倍。

【讨论】：

【解决方案5】：

有符号变量可以为 0、正数或负数。

无符号变量可以为 0 或正数。

有时会使用无符号变量，因为可以使用更多位来表示实际值。给你更大的范围。例如，您还可以确保不会将负值传递给您的函数。

【讨论】：

【解决方案6】：

当你的值必须为正时使用无符号，这里没有负值，如果签名为 int 范围 -32768 到 +32767 如果 int 范围为 0 到 65535，则为无符号

【讨论】：

无符号也可以为0。

【解决方案7】：

无符号变量是内部没有数学符号（加号或减号）表示的变量只能存储“零”或正值。假设无符号变量的大小为 n 位，那么它可以表示 2^n (2 power n) 个值 - 0 到 (2^n -1)。另一方面，有符号变量“丢失”一个用于表示符号的位，因此它可以存储从 -(2^(n-1) -1) 到 (2^(n-1)) 的值，包括零。因此，有符号变量可以存储正值、负值和零。

附注：
在内部，数学符号可以用一个补码形式、二进制补码形式或用符号位表示（例如：0 -> +、1-> -）
所有这些方法都有效地将n位（2^n）中可表示值的范围划分为正、负和零三部分。

这只是我的两分钱。

我希望这会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案8】：

这可能不是确切的定义，但我会给你一个例子：如果您要从系统时间创建一个随机数，这里使用无符号变量是有益的，因为随机数的范围很大，因为有符号数同时给出正数和负数。由于系统时间不能为负，我们使用无符号变量（仅正数），并且我们有更广泛的随机数。

【讨论】：