Einem unsigned int negative Zahlen zuweisen?

Question 1

In der Programmiersprache C unsigned int wird verwendet, um nur positive Werte zu speichern. Wenn ich jedoch den folgenden Code ausführe:

unsigned int x = -12;
printf("%d", x);

Die Ausgabe ist immer noch -12. Ich dachte, es hätte ausgedruckt werden sollen: 12, oder verstehe ich etwas falsch?

Question 2

Das -12 rechts von Ihrem Gleichheitszeichen wird als vorzeichenbehaftete Ganzzahl (wahrscheinlich 32 Bit groß) eingerichtet und hat den hexadezimalen Wert 0xFFFFFFF4. Der Compiler generiert Code, um diese vorzeichenbehaftete Ganzzahl in Ihre vorzeichenlose Ganzzahl zu verschieben x das ist auch eine 32-Bit-Entität. Der Compiler geht davon aus, dass Sie rechts vom Gleichheitszeichen nur einen positiven Wert haben, also verschiebt er einfach alle 32 Bits hinein x. x hat jetzt den wert 0xFFFFFFF4 welches ist 4294967284 wenn sie als positive Zahl interpretiert wird. Aber die printf Format von %d sagt, dass die 32 Bit als vorzeichenbehaftete Ganzzahl zu interpretieren sind, damit Sie erhalten -12. Wenn Sie verwendet hatten %u es hätte gedruckt wie 4294967284.

In beiden Fällen erhalten Sie nicht das, was Sie erwartet haben, da die C-Sprache dem Autor des Codes “vertraut”, nur nach “vernünftigen” Dingen zu fragen. Dies ist in C üblich. Wenn Sie einen Wert zuweisen möchten x und nicht sicher waren, ob der Wert auf der rechten Seite des Gleichheitszeichens positiv war, hätten Sie schreiben können unsigned int x = abs(-12); und zwang den Compiler, Code zu generieren, um den absoluten Wert einer vorzeichenbehafteten Ganzzahl zu nehmen, bevor er in die vorzeichenlose Ganzzahl verschoben wird.

Question 3

Das int ist unsinged, aber du hast es gesagt printf um es als einen signierten int zu betrachten.

Versuchen

unsigned int x = -12; printf("%u", x);

Es wird nicht “12” gedruckt, sondern der maximale Wert eines unsigned int minus 11.

Übung für den Leser ist, herauszufinden, warum 🙂

Question 4

Die Übergabe von %d an printf weist printf an, das Argument als vorzeichenbehaftete Ganzzahl zu behandeln, unabhängig davon, was Sie tatsächlich übergeben. Verwenden Sie %u, um unsigniert zu drucken.

Question 5

Es hat alles mit der Interpretation des Wertes zu tun.

Wenn Sie 16-Bit-Ganzzahlen mit und ohne Vorzeichen annehmen, dann hier einige Beispiele, die nicht ganz korrekt sind, aber das Konzept veranschaulichen.

0000 0000 0000 1100 unsigned int und signed int Wert 12

1000 0000 0000 1100 vorzeichenbehafteter Ganzzahlwert -12 und eine große vorzeichenlose Ganzzahl.

Bei Ganzzahlen mit Vorzeichen ist das linke Bit das Vorzeichenbit. 0 = positiv 1 = negativ

Bei Ganzzahlen ohne Vorzeichen gibt es kein Vorzeichenbit. Mit dem linken Bit können Sie stattdessen eine größere Zahl speichern.

Der Grund, warum Sie nicht sehen, was Sie erwarten, ist das.

unsigned int x = -12, nimmt -12 als Ganzzahl und speichert sie in x. x ist vorzeichenlos, was also ein Vorzeichenbit war, ist jetzt ein Teil des Werts.

Mit printf können Sie dem Compiler mitteilen, wie ein Wert angezeigt werden soll.

%d bedeutet, dass es so angezeigt wird, als wäre es ein signierter Int. %u bedeutet, dass es so angezeigt wird, als wäre es ein unsigned int.

c lässt dich solche Sachen machen. Sie, der Programmierer, haben die Kontrolle.

Ein bisschen wie eine Schusswaffe. Es ist ein Werkzeug. Sie können es richtig verwenden, um mit bestimmten Situationen umzugehen, oder falsch, um einen Ihrer Zehen zu entfernen.

Ein möglicherweise nützlicher Fall ist der folgende

unsigned int allBitsOn = -1;

Dieser bestimmte Wert setzt alle Bits auf 1

1111 1111 1111 1111

das kann manchmal nützlich sein.

Question 6

printf('%d', x);

Bedeutet, eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl auszugeben. Du musst stattdessen Folgendes schreiben:

printf('%u', x);

Außerdem wird immer noch nicht “12” gedruckt, sondern “4294967284”.

Question 7

Sie speichern positive Werte. Aber Sie geben den (sehr hohen) positiven Wert als vorzeichenbehaftete Ganzzahl aus, sodass er erneut neu interpretiert wird (in einer implementierungsdefinierten Weise, möchte ich hinzufügen).

Verwenden Sie das Format-Flag "%u stattdessen.

Question 8

Ihr Programm hat ein undefiniertes Verhalten, weil Sie den falschen Typ übergeben haben printf (Du hast ihm gesagt, dass du eine passieren würdest int aber du hast eine bestanden unsigned int). Schätzen Sie sich glücklich, dass das “Einfachste” für die Implementierung darin bestand, einfach stillschweigend den falschen Wert auszugeben und nicht zu einem Code zu springen, der etwas Schädliches tut …