C语言中涉及无符号类型的对象的类型转换

我最近一直在阅读KnR，并遇到一个声明：

printf("Signed : %d\n",x);

printf("Unsigned : %d\n",(unsigned)x);

“涉及无符号类型值的表达式的类型转换是 复杂的”

为了理解这一点，我编写了一个非常小的代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    signed char x = -1;
    printf("Signed : %d\n",x);
    printf("Unsigned : %d\n",(unsigned)x);
}

#包括
int main（）
{
有符号字符x=-1；
printf（“已签名：%d\n”，x）；
printf（“未签名的：%d\n”，（未签名的）x）；
}

• 带符号的x位形式为：1000 0001=-1
• 转换为无符号时，其值必须为1000 0001=129。 但即使在类型转换之后，它也会打印-1

注意：我使用的是gcc编译器

---

C116.3.1.3，第2段：

否则，如果新类型为无符号，则该值将通过 重复地加上或减去一个大于最大值 可以在新类型中表示，直到值在 新型的

−1

不能表示为

无符号整数

值−1转换为

UINT\u MAX

。因此，

-1

成为一个非常大的正整数

---

另外，对无符号整数使用

%u

，否则结果调用未定义的行为。

C有关整数转换的语义是根据数学值定义的，而不是根据位定义的。理解值是如何表示为位是很好的，但是，在分析表达式时，您应该考虑值

在本声明中：

printf("Signed : %d\n",x);

printf("Unsigned : %d\n",(unsigned)x);

signed char

x

自动升级为

int

。因为

x

是−1，新的

int

也具有该值−1和

printf

prints“-1”

在本声明中：

printf("Signed : %d\n",x);

printf("Unsigned : %d\n",(unsigned)x);

signed char

x

自动升级为

int

。该值仍然为零−1.然后，强制转换将其转换为无符号的

。转换为
无符号
的规则是根据需要将
UINT_MAX+1
添加到值或从值中减去，以使其进入
无符号
的范围。在这种情况下，将
UINT_MAX+1
添加到−1一旦将值带到范围内的
UINT\u MAX
。因此，转换的结果是
UINT\u MAX

但是，该
无符号
值随后被传递到
printf
，以使用
%d
转换进行打印。这违反了C 2018 7.21.6.19，该条款规定，如果类型不匹配，则行为未定义

这意味着C实现可以做任何事情。在您的情况下，似乎发生了以下情况：


无符号
值
UINT\u MAX
用所有一位表示
printf
将所有一位值解释为
int
您的实现对
int
类型使用两个补码
在二的补码中，所有一位的对象表示−一,
所以
printf
printed“-1”

如果您使用了正确的代码：

    printf("Unsigned : %u\n",(unsigned)x);

然后
printf
将打印
UINT_MAX
的值，该值很可能是4294967295，因此
printf
将打印“4294967295”。
此行为相当无趣，因为
%d
意味着“将传递给printf的任何内容都视为有符号的int”。此外，由于printf是可变函数，如果参数是小类型，则传递的参数会隐式升级为
int
。个人建议：用火烧掉K&R，然后阅读。@Lundin，然后承认这是个坏主意，再购买两份副本以防再次判断失误；-）@如果你愿意，我们可以玩一个游戏，你可以在K&R中随机选择一个页面。如果我发现任何打字错误、不正确的语句、对定义不好的行为的依赖或公然违反C编程事实上的良好实践，我们会烧掉该页面。你要保留剩下的东西。尽管如此，甚至连封面都不会保留…@Bathsheba唉，提到兰德（rand）

（第43页）的页面中包含了“强制转换运算符与其他一元运算符具有相同的高优先级，如本章末尾的表中所总结的那样”，这显然是不正确的，并且指向了同样不正确的优先级表。请参阅C17 6.5.4语法：

强制转换表达式：一元表达式（类型名称）强制转换表达式

。C90也是如此，所以这本书早在1989年就不正确了。现在我烧掉了包含这些误导信息的页面，因此我们不能使用

rand

：(