咱们知道,在C语言中存在无符号数和有符号数(一些高级语言如Java里面是没有无符号数的),可是对于计算机而言,其自己并不区别有符号数和无符号数,由于在计算机里面都是0或者1,可是在咱们的实际使用中有时候须要使用有符号数来表示一个整数,所以咱们规定,当最高位为1的时,表示为负数,最高位为0时,表示为正数。程序员
1:有符号数和无符号数在数值上的区别。ide
有符号数的最高位用来表示符号,因此在最大的数值上,有符号数的最大值小于无符号数。以一个字节为例:spa
有符号数的取值范围为:-128 — 0 — 127it
无符号数的取值范围为:0 — 255table
2:正数和负数的转换class
转换关系为:负数(正数) = 正数(负数)的补码 + 1;变量
例如:原理
5 = 0000 0101程序
-5 = 1111 1011top
实际的计算:
最大值 - 当前值 +1;
0xFF -5 +1 = -5(1111 1011)
0xFF -(-5) +1 = 5(0000 0101)
3:正负数在计算机中的存储
在计算机中,并不存在所谓正负,具体看下面的代码
int main(void)
{
int x = -1;
int i = 0;
unsigned int ux = (unsigned)x;
for(i = 0;i<32;i++)
{
ux = ux >> i;
if((ux & 0x01) == 0)
printf("%d = 1\r\n",i);
}
ux = (unsigned) x;
printf("ux = %d \n",ux);
printf("ux = %u \n",ux);
}
运行结果为:
111111111(32个1)
ux = -1
ux = 4294967295
缘由是,当咱们将 -1 经过强制类型转换赋值给ux时,此时ux变量所对应的地址,所存放的值是-1,也就是0xFFFFFFFF,也就是说,从存储的角度上讲,-1和4294967295在计算机的存储值都是0xFFFFFFFF,关键是你按怎样的方式去解析,
ux = -1;此时咱们是按%d也就是有符号×××的方式去解析这个存储空间所对应的值,因此获得的解析结果是-1;
ux = 4294967295,此时咱们是按%u也就是无符号×××的方式去解析这个存储空间的值,因此获得的最高位就是数值位,而不是符号位。
解析过程以下,这里假设int类型为一个字节(4个字节也是同样的原理,只是数值更大而已)
权 | 255 |
-1 |
||
位 |
值 |
位 |
值 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
4 |
1 |
4 |
1 |
4 |
8 |
1 |
8 |
1 |
8 |
16 |
1 |
16 |
1 |
16 |
32 |
1 |
32 |
1 |
32 |
64 |
1 |
64 |
1 |
64 |
128 |
1 |
128 |
1 |
-128 |
因此
-1 = 1+2+4+8+16+32+64+(-128)
255 = 1+2+4+8+16+32+64+128
综上所述,计算机中的存储方式并不区分正负,关键在于程序员用什么方式去解析这块存储空间(地址)的值。