爲什麼char a = -1與unsigned char b = -1不同，在C編程中

我寫了一個小程序在下面。爲什麼char a = -1與unsigned char b = -1不同，在C編程中

#include <stdio.h> 
main(){ 
    char a=-1; 
    unsigned char b=-1; 
    printf("%d %d\n",a,b); 
    printf("%x %x\n",a,b); 
    if(a==b) printf("equal\n"); 
    else printf("not equal\n"); 
}

的PROG的輸出是：

-1 255 
ffffffff ff 
not equal

因爲焦炭是隻有一個字節和-1是在2的補碼形式表示的，我認爲，0xff的將被存儲在兩者& B和因此兩者應該是平等的。任何人都可以讓我知道爲什麼他們不同，爲什麼十六進制的rep'n是0xffffffff &不是0xff。我有一個相關的鏈接http://embeddedgurus.com/stack-overflow/2009/08/a-tutorial-on-signed-and-unsigned-integers/，但我無法得到答案。任何幫助將不勝感激。謝謝。

來源

2013-01-09 mezda

它們是相同的。或者說，它們的底層表示方式是相同的（假設您的編譯器使用雙補碼形式）。

在另一方面，他們所代表的值是-1和255

當你打印出來，他們是擴展的數據類型int。 unsigned char是零擴展的，而有符號的char是符號擴展的，這說明了你所看到的差異。

當您比較兩個值時，會發生相同的擴展名。 a == b不會比較底層表示，而是將兩個值都擴展到int，因此它將255與-1進行比較，該值不相等。

請注意，一個普通的char可能是有符號的或無符號的。在你的環境中，它顯然是有簽名的。

來源

2013-01-09 12:30:51 Lindydancer

你告訴char類型在符號比較中被擴展爲int類型。我有兩個疑問：1）這樣的符號類型擴展到int類型是否總是在任何表達式中發生？ 2）類似的擴展會發生int類型的short int嗎？我從來不知道C這樣的事情，你能否指出一些相同的鏈接。 – mezda

在C中，所有操作*概念上*都出現在int中（或者更大，可能是無符號類型）。但是，在大多數操作中，操作可以減少到較小的機器操作。具體地說，無論操作是在8位還是在32位中執行，如果只使用低8位，那麼添加兩個char：會得到相同的結果。 2）是的，這發生在所有較小的整數類型上。 C中常見的「gotcha」是檢查一個無符號字符是否使用'〜ch == 0'設置了所有的位。這總是錯誤的，因爲'ch'將被零擴展爲'int'。 – Lindydancer

這看起來不正確。根據類型提升的規則，'unsigned char'被提升爲'unsigned int'，只有'signed char'被提升爲'int'（見ISO C標準）。根據隱式類型轉換規則，將'int'與'unsigned int'進行比較會導致兩個值都被轉換爲'unsigned int'。所以正確的答案應該是：它將兩個值擴展到'unsigned int'，而不是'int'。 – Mecki

的char類型是異常的的東西是不一樣的兩種signed char或unsigned char（不像其他整數類型 - short，int，long，等等 - 這是隱含簽署，除非明確聲明unsigned）。 char是否實際簽名是實現相關的，有些編譯器甚至允許您通過命令行開關指定簽名。

底線：從不假定char帶符號 - 如果你真的需要一個符號或無符號的8位數量，然後使用signed char或unsigned char明確，或者更好的是，使用int8_t或uint8_t從<stdint.h>。

來源

2013-01-09 12:26:43

顯然，在OP的實現中，'char'是有符號的，否則就沒有問題了。這個答案帶來了重要的信息，但並沒有回答原來的問題。 –

@Pascal：true - 我錯誤地認爲OP理解有符號整數行爲和無符號整數行爲，並且對非限定字符變量的性質感到困惑。 –

A signed int已簽名，unsigned int未簽名。如果您僅使用int，則暗示signed int。 short,long或long long也是如此。然而這不是char。 A signed char已簽名，unsigned char未簽名，但只有char可能有符號或無符號。數據類型char應該包含一個「字符」，即名稱，所以它不是「真正」的整數類型，用於保存要在計算中使用的整數。當然，角色實際上是一種某種類型的整數，但是哪種類型是實現相關的（C標準不強制任何特定類型）。所以如果你想使用整數值的字符類型（也用於計算），當你真的在處理字符或者它對你的代碼完全沒有區別的時候，總是使用signed char或unsigned char，並且只使用char如果字符是有符號或無符號。因爲你實現定義char是事實上signed char

比較失敗，讓你在你的最終if聲明比較一個signed char到unsigned char。無論何時您比較兩個不同類型的整數，編譯器都會在實際執行比較之前將這兩個值轉換爲相同類型的according to the rules of the C standard。在你的情況，這意味着C編譯器實際上做壽如下：

if((int)a==(int)b) printf("equal\n"); 
    else printf("not equal\n"); 
}

而現在它應該是顯而易見的，爲什麼這兩個值不匹配。 (int)a的值爲-1，但(int)b的值爲255，並且這兩個值不相等。

據類型提升規則，char（在你的情況下籤署的）晉升爲int和unsigned char也被晉升爲int。在ISO C 2011標準表示：

如果int可以表示原始類型的所有的值（如限制由寬度，對於一個位字段），該值被轉換爲int; 否則，它被轉換爲一個unsigned int。這些被稱爲整數促銷。）所有其他類型都是不變的整數促銷。

整數提升保存值包括符號。如前面討論的，是否將一個「普通」字符視爲有符號的是實現定義的。

來源

2013-01-09 12:39:48 Mecki

與Paul R的答案相同，這是一個重要的信息，但並沒有回答這個問題。 ''char'由OP的實現明確定義爲'signed'。 –

@Mecki：謝謝你的回覆。你的答案與Lindydancer的答案不同，因爲你說這兩個值都將被轉換爲unsigned int（所以我們將比較4294967295與255），而她說這兩個值都將被轉換爲int（這樣我們就會將-1與255）。你能否詳細說明這裏的正確性？謝謝... – mezda

一個'unsigned char'被提升爲一個普通的帶符號的'int'（§6.3.1.1），所以得到的操作將以'int'類型執行。對於'=='無關緊要，但如果使用另一個比較操作（如'<'），則會出現這種情況。 – Lindydancer

雖然圍繞一個普通的「字符」（見Is char signed or unsigned by default?）有一些不明確之處，但這並不是我在這裏想到的唯一事情。

一個文字-1是一個整數，它不會（sizeof（int）> sizeof（char），爲了參數的緣故）「適合」到一個char。雙補碼模式0xffff（32位int for參數的緣故）被截斷並複製到這裏。

當您調用printf（）參數被提升爲整數類型時，有符號類型是「符號擴展」，但無符號「b」不是，並且零填充。當你使用兩個不同類型的「==」時，類似的（但不一定是相同的）類型轉換被執行（又稱「通常的算術轉換」）。請參閱Default argument promotions in C function calls和Signed and unsigned, and how bit extension works in C。

來源

2013-01-09 12:48:06

爲什麼char a = -1與unsigned char b = -1不同，在C編程中

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