C语言中有符号数与无符号数的加法运算

素颜马尾好姑娘i 2022-05-14 09:13 237阅读 0赞

### C语言中的自动类型转换： ###

在C语言中，进行混合运算时，编译系统遵循一定规则，完成数据类型的自动转换，即隐式类型转换。一般是占用内存字节数少类型，向占用内存字节数多的类型进行转换，以防止精度丢失。

### C语言中有符号数与无符号数的加法预算： ###

unsigned int与int相比，拥有更大的正数范围。所以，无符号数与有符号数进行运算时，先需要将有符号数转化为无符号数进行操作。以下代码所展示出的结果，就验证了这一特点。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
    	int data1 = -10;
    	unsigned int data2 = 5;
    
    	printf("%d\n", data1 + data2);
    	(data1 + data2) > 0 ? printf("大于0\n") : printf("小于0\n");
    	system("pause");
    	return 0;
    }

在上述代码中，-10会被编译器转换为无符号的int类型，其二进制形式为：1111 1111 1111 0110(与其绝对值相同的正数10正是它取反加一的结果)。它与无符号数5(二进制形式为0000 0000 0000 0101)相加的结果，就是1111 1111 1111 1011。这个数被作为无符号数在进行比较时，是远远大于0的；做输出时，因为有%d，即以有符号数int型进行输出，所以打印的结果是-5(1111 1111 1111 1111是-1，上面的数第三个二进制位为0，所以比-1小4，即为-5)。

再看下面一段代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
    	int a = -1;
    	unsigned int b = 2;
    	a >= b ? printf("yes\n") : printf("no\n");//yes
    	
    	system("pause");
    	return 0;
    }

无符号的int类型与有符号的int类型在进行比较时，也会将有符号数转换为无符号数再进行比较。同理，将-1的补码作为正数形式比较，远远大于2。

且让我们再将以上代码稍加改动：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
    	int a = -1;
    	unsigned int b = 2;
    	(a+b) > 0 ? printf("yes\n") : printf("no\n");//yes
    	
    	system("pause");
    	return 0;
    }

当a与b进行加法运算时，int类型数据溢出，高位被自动舍弃，结果为正数1，所以大于0。

如下代码即可验证a+b的值为1：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
    	int a = -1;
    	unsigned int b = 2;
    	(a+b) == 1 ? printf("yes\n") : printf("no\n");//yes
    	
    	system("pause");
    	return 0;
    }

解决此类问题，只需记得同类型有无符号数进行加减或比较时，会先将有符号数转换为无符号数进行操作，这样即可根据数值的补码自行判断结果。