C++ 无符号和有符号int和printf

我知道我正在给signed int分配一个大于它所能处理的值。另外，我应该使用

%d

表示已签名，使用

%u

表示未签名。类似地，我不应该将

-ve

值赋给unsigned。但如果我做了这样的作业并使用如下printf，我会得到如下结果

我的理解是，在每种情况下，数字转换为其2的互补二进制表示，这与

-1

或

4294967295

相同。这就是为什么

%u

通过忽略

-ve

最左边的位来为签名打印

4294967295

。当将%d用于有符号整数时，它使用最左边的位作为

-ve

标志并打印

-1

。类似地，unsigned的

%u

会打印unsigned值，但

%d

会将数字视为有符号，从而打印

-1

。对吗

signed int si = 4294967295;
unsigned int  ui = 4294967295;

printf("si = u=%u d=%d\n", si, si);
printf("ui = u=%u d=%d\n", ui, ui);

输出：

si = u=4294967295 d=-1
ui = u=4294967295 d=-1

si = u=4294967295 d=-1
ui = u=4294967295 d=-1

---

输出：

si = u=4294967295 d=-1
ui = u=4294967295 d=-1

si = u=4294967295 d=-1
ui = u=4294967295 d=-1

---

这里发生了一些事情，让我们首先说，使用不正确的格式说明符来

printf

是未定义的行为，这意味着程序的结果是不可预测的，实际发生的情况将取决于许多因素，包括编译器、体系结构、优化级别等

对于由相应的标准定义的符号/非符号转换，C和C++都实现了实现定义的行为，以转换大于符号整数类型的值，从C++草稿标准：

如果目标类型是有符号的，则如果可以在目标类型（和）中表示该值，则该值将保持不变 位域宽度）；否则，该值由实现定义

例如，

gcc

选择使用相同的：

对于转换为宽度为N的类型，该值以2^N的模减小，以在该类型的范围内；没有发出任何信号

当你将代码> -1 < /C> >在C和C++中的无符号值时，结果将始终是该类型的最大未签名值，从草案C++标准：

如果目标类型为无符号，则结果值最小 与源整数全等的无符号整数（模2n，其中n为 用于表示无符号类型的位数）。[注：在 二的补语表示法，这种转换是概念上的和逻辑上的 位模式没有变化（如果没有截断）。 -[完注]

C99中的措辞更容易理解：

否则，如果新类型是无符号的，则该值将由 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

因此，我们有以下几点：

-1 + (UNSIGNED_MAX + 1)

其结果是

UNSIGNED_MAX

至于

printf

和不正确的格式说明符，我们可以从C99标准草案的

7.19.6.1

部分看到，fprintf函数说明：

如果转换规范无效，则行为无效 未定义。248）如果任何参数不是 对应的转换规范，行为未定义

<>代码> fPrtutf关于格式说明符覆盖<代码> PROTFF < /C> > C++中关于<代码> Prtff>的下落。

这就是为什么在4294967295签名打印时忽略-ve最左端位的原因。当将%d用于有符号整数时，它使用最左边的位作为-ve标志并打印-1

在无符号情况下，“最左边”或最高有效位不被忽略，且不为负；相反，它的位置值为231

在负的情况下，符号位不是标志；相反，它是一个位置值为-231的位

在这两种情况下，整数的值等于设置为1的所有二进制数字（位）的位值之和

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以这种方式对有符号值进行编码称为。它不是唯一可能的编码方式；例如，你所描述的是符号和大小，一个人的补语是另一种可能性。然而，在实践中很少遇到这些替代编码，这不仅是因为二者的互补性是算术在现代硬件上的工作原理，但可能是最神秘的架构。

请注意，我对这个问题的回答解释了。。。因此，将

-1

赋值给无符号值始终是定义良好的行为。但仅仅将负整数值重新解释为

无符号的

整数值并不是定义良好的。正如将太大的

无符号

整数值重新解释为

有符号

整数值一样，您可能会发现“std:：numeric_limits”很有用。从uin32_t更改为uint64_t更具可读性。std:：numeric_limits:：max（），变为std:：numeric_limits:：max（）等等。@Deduplicator你是说在

printf

的上下文中？@Deduplicator我在

printf

上下文中添加了使其成为UB的引号，并且无论在优化下转换是否会做坏事，编译器都可以用UB做任何事情。不要忘记变量函数的措辞，也就是说，传递的是

signed

还是

unsigned

整数类型的值并不重要，只要该值在这两种类型中都是可表示的。我发现，通过查看这种情况的1字节等效值，可以更容易地将其可视化。设置8位时，作为无符号位模式，其值通常为255。作为2s补码有符号值，底部7位的值为127，但顶部位的值为-128，产生的有符号值为-1。类似的情况也发生在2、4和8字节的值上：所有1位模式的值为-1作为有符号整数。只是更容易勾勒出并掌握8位的位模式…@Razzle肯定更容易，但这不是问题所在。如果你觉得自己的答案增加了价值（很可能是这样），请随意发布。