当我为 unsigned int 分配负值时会发生什么？ [复制]答案

【问题标题】：What happens when I assign a negative value to an unsigned int? [duplicate]当我为 unsigned int 分配负值时会发生什么？ [复制]
【发布时间】：2011-11-01 10:31:19
【问题描述】：

可能重复：
signed to unsigned conversion in C - is it always safe?

假设我声明了一个 unsigned int 类型的变量：unsigned int x = -1;

现在二进制补码中的 -1（假设是 32 位机器）是 0xFFFFFFFF。现在，当我将此值分配给 x 时，是否将值 0x7FFFFFFF 分配给 x？

如果是这样，那么 printf ("%d",x);会打印相当于 0x7FFFFFFF 的十进制数，对吧？但是，显然这不会发生，因为打印的值为 -1。我在这里错过了什么？

编辑：我知道我们可以使用 %u 格式说明符来打印无符号值。但这无助于回答上述问题。

【问题讨论】：

0x7FFFFFFF 是从哪里来的？
@Evan：翻转 MSB。只是猜测，因为我不知道转换是如何发生的
C99 标准的第 6.3.1.3 节应该回答您的问题。但这应该更好地回答你的问题stackoverflow.com/questions/50605/…

标签： c unsigned

【解决方案1】：

"%d" 格式用于（有符号的）int 值。如果您将它与无符号值一起使用，它可能会打印出实际值以外的内容。使用"%u" 查看实际值，或使用%x 以十六进制查看。

在声明中

unsigned int x = -1;

表达式-1 是int 类型，其值为-1。初始化程序将此值从 int 转换为 unsigned int。有符号到无符号转换的规则表明该值以UINT_MAX + 1 为模减少，因此-1 将转换为UINT_MAX（如果unsigned int 是32 位，则可能是0xffffffff 或4294967295）。

您只是不能将负值分配给无符号类型的对象。任何此类值在分配之前都会转换为无符号类型，结果将始终 >= 0。

【讨论】：

但是基思，那么，0x FF FF FF FF 的 MSB 为 1，用于表示负数，对吧？那么，通过将负值赋给 unsigned int 类型的变量，我们真正得到了什么？
@n0nChun：这不是表示负数的唯一方式。 2's-complement 是最常用的方法；其他是 1s'-complement 和 sign-and-magnitude （这三个都是 C 标准允许的）。关键是您确实不能将负值分配给无符号整数；任何负值都将被隐式转换，从而产生一个非负无符号值。此外，unsigned int 不一定是 32 位；它可以小到 16 位。 -1 将始终转换为 UINT_MAX，不一定是 0xffffffff。
@n0nChun MSB 不用于表示无符号整数中的负数。如果你使用%u，你会看到 2 * 0x7fffffff。无符号整数的最大值是 2 倍。
@Daniel：2 倍大加 1。
@keith 感谢您的更正。因为不需要 +/- 0，所以负数比正数多一个。每个负数都映射到一个无符号数，这就是 +1 的来源。

【解决方案2】：

发生的事情是您首先将值转换为无符号整数，将 0xffffffff 分配给 x。然后使用 printf("%d\n") 将值转换回带符号的 int 仍然保持 0xffffffff 的值。因此打印-1。

【讨论】：

关闭，但不完全。他转换，而不是转换值（转换是隐式的，不是通过转换运算符完成的）。并且printf 调用不执行类型转换；相反，它可能将无符号值的表示解释为好像它是有符号值（类型双关语）。（严格来说，printf 调用的行为是未定义的。）
是的，你是对的，我用错了词。查看 gcc 的 asm 输出将显示两个 mov，导致只是对值的解释。

【解决方案3】：

使用%u 而不是%d 以打印无符号值。然后你应该会看到 0xFFFFFFFF。

【讨论】：

我知道但没有回答我的问题
将 -1 分配给 unsigned int 不仅会删除符号位 (0x7FF...)，它仍将是 0xFF...，请使用 printf("%1$u : 0x%1$X\n", x); 自己查看。跨度>
x = -1 和 x = 0xFFFFFFFF 应该产生相同的结果。 x = 0x7FFFFFFF 是一个不同的值，您不会从上述任何分配中得到它。如果这仍然不能澄清它，那么我不确定你还在问什么......
忘记你有一个无符号整数，把它想象成内存中的一个空间。当您将变量分配给 -1 时，您真正的意思是将带符号的 int -1 的值存储到内存中的这个空间。然后使用 printf，%d 要求它从内存中的该空间读取一个带符号的 int。这两个都是一致的，所以你会得到一个-1。您在内存中的空间可以是任何类型的变量，您仍然会看到“-1”。
@asc99c - 虽然您的 printf '%d' 解释是正确的，但您的任务却不是。 C99 规范实际上为此指定了行为，它不仅仅是简单的内存分配。 2) 否则，如果新类型是无符号的，则在新类型可以表示的最大值的基础上反复加减一，直到该值在新类型的范围内。