类型转换为C中的unsigned

Question

int a = -534;
unsigned int b = (unsigned int)a;
printf("%d, %d", a, b);

打印-534, -534

为什么没有发生类型转换？

我预计它会是-534, 534

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如果我修改代码

int a = -534;
unsigned int b = (unsigned int)a;
if(a < b)
  printf("%d, %d", a, b);

它不打印任何东西......毕竟a小于b ??

Answer 1

因为您使用%d进行打印。 使用%u表示无符号。 由于printf是一个vararg函数，它不能知道参数的类型，而必须依赖于格式说明符。 因此，你所做的类型转换没有任何效果。

Answer 2

printf中的说明符要求printf打印有符号整数，因此底层字节被解释为有符号整数。

您应该使用%u指定您想要无符号整数。

编辑： a==b对于比较是真的，这是奇怪的行为，但它是完全有效的。 您没有更改基础位，只是要求编译器以某种方式处理基础位。 因此，按位比较结果为真。

[speculation]我怀疑在编译器实现中行为可能会有所不同 - 例如，虚拟CPU可能不会对有符号和无符号数字使用相同的逻辑，在这种情况下，按位比较会失败。 [/speculation]

Answer 3

首先，你不需要投：价值a隐式转换为unsigned int与分配给b 。 所以你的陈述相当于：

unsigned int b = a;

现在，C和C ++中unsigned整数类型的一个重要特性是它们的值总是在[0， max ]范围内，其中unsigned int max是UINT_MAX （它在limits.h定义）。 如果指定的值不在该范围内，则会转换为该范围。 因此，如果值为负，则重复添加UINT_MAX+1以使其在[0， UINT_MAX ]范围内。 对于上面的代码，就好像我们写了： unsigned int b = (UINT_MAX + a) + 1 。 这不等于-a （534）。

请注意，无论基础表示是否为二进制补码，一些补码或符号幅度（或任何其他外来编码），上述情况都是正确的。 人们可以通过以下方式看到：

signed char c = -1;
unsigned int u = c;
printf("%u\n", u);
assert(u == UINT_MAX);

在具有4字节int的典型二进制补码机器上， c为0xff ， u为0xffffffff 。 编译器必须确保当值-1分配给u ，它被转换成等于值UINT_MAX 。

现在回到你的代码， b的printf格式字符串是错误的。 你应该使用%u 。 当你这样做时，你会发现它打印的值为UINT_MAX - 534 + 1而不是534 。

当在比较运算符< ，由于b是unsigned int ， a也会转换为unsigned int 。 这个，用b = a给出; 更早，意味着a < b为false： a as unsigned int等于b 。

假设您有一台补充机器，您可以：

signed char c = -1;
unsigned char uc = c;

假设char （有符号或无符号）在该机器上是8位。 然后c和uc将存储以下值和位模式：

+----+------+-----------+
| c  |  -1  | 11111110  |
+----+------+-----------+
| uc | 255  | 11111111  |
+----+------+-----------+

注意， c和uc的位模式不一样。 编译器必须确保c的值为-1 ，并且uc的值为UCHAR_MAX ，在此计算机上为255。

有关SO的问题的答案有更多细节。

Answer 4

C有时可能是一头丑陋的野兽。 问题是-534始终表示值0xfffffdea是否存储在类型为unsigned int或signed int的变量中。 要比较这些变量，它们必须是相同的类型，因此将自动转换为unsigned或signed int以匹配另一个。 一旦它们是相同类型，它们就相同，因为它们代表相同的值。

似乎你想要的行为是由函数abs提供的：

int a = -534;
int b = abs(a);
printf("%d, %d", a, b);

Answer 5

我想第一个为什么b被打印为-534的情况已被Tronic和Hassan充分回答。 您不应该使用％d并且应该使用％u。

就你的第二个案例而言，同样会发生一个隐含的类型转换，a和b都是相同的，因为你的比较会产生预期的结果。

Answer 6

如我所见，if失败，因为编译器假定第二个变量应该被认为是与第一个变量相同的类型。 尝试if（b> a）来看看差异。

Answer 7

第二个问题：比较永远不会在两种不同类型之间起作用 - 它们总是隐式地转换为“最小公分母”，在这种情况下它将是unsigned int 。 我知道，讨厌和反直觉。

Answer 8

将整数类型从signed转换为unsigned不会修改位模式，它只会更改位模式的解释。

您还有一个格式说明符不匹配，％u应该用于无符号整数，但即便如此，结果也不会像您期望的那样是534，而是4294966762。

如果你想使负值正，只需否定它：

unsigned b = (unsigned)-a ;
printf("%d, %u", a, b);

至于第二个例子，具有不同签名的类型之间的操作涉及神秘的隐式转换规则 - 避免。 您应该将编译器的警告级别设置为高以捕获许多这些错误。 我建议VC ++中的/ W4 / WX和GCC的-Wall -Werror -Wformat例如。