Question

在K＆amp; R ANSI C书中，A.7.4.5节（一元减号运算符）中说明：

...无符号数量的负数是通过从提升类型的最大值中减去提升值并加1来计算的; ...

这究竟是如何计算的？你能举一个简短的例子吗？

我不知道这怎么会产生200u的负数：从任何整数类型的最大值减去200（有符号或无符号），加1不会导致-200.

我知道一元减号的作用 - 问题是我没有看到根据描述如何计算结果。

Answer 1

无符号值不能为负数，因此-200不是可能的结果。

它的含义是，如果您的系统上UINT_MAX为65535，那么结果为：

unsigned a = 200;
unsigned b = -a;
long c = -a;

将在b和c中留下65336。

如果您的系统有UINT_MAX > LONG_MAX（通常因为int和long大小相同），您需要long long使用c（尽管请注意，甚至没有任何保证足够长的时间。）

这个细节（否定无符号数的结果是另一个，必然是正数，无符号数）如果你不理解它会导致一些意想不到的效果。例如，在此代码中，第一个示例打印"true"，但第二个示例打印"false"：

int a = 200;
unsigned b = 200;
if (-a < 100) printf("true\n"); else printf("false\n");
if (-b < 100) printf("true\n"); else printf("false\n");

（请注意，我们不会将否定运算符的结果存储在任何地方 - 这不是问题。）

Answer 2

显然，您在所引用的说明中错过了 unsigned 这个词。这是本案的关键词。在C语言中，无符号数量的“负数”仍然是无符号的，这意味着它实际上并不是负数。根据定义，无符号值不能是负数。它们总是正数或0. C中无符号值的算术是模运算，或者简单来说，当你对它们执行算术运算时，无符号量“环绕”。一元否定也不例外。在-n未签名时计算n与计算0 - n没有区别。如果n为unsigned int且其值为200，则预期结果不是-200，而是UINT_MAX - 200 + 1，这正是引用告诉您的内容。

Answer 3

它描述了实现modular arithmetic的操作，即它计算一个值

a + (-a) == 0

这使得否定的无符号数与非有符号数一致。

在数字表示为two's complement的机器上（例如x86），只需将无符号数的位模式视为普通有符号数，并使用机器的标准“否定”指令即可。

Answer 4

另一位question已触及此主题

实施例

unsigned char i = -10;
printf("%u\n",i);

结果

Answer 5

无符号整数类型的运算使用模运算。算术模m与常规算术非常相似，除非结果是除以m时的正余数，如果你还没有在学校遇到它（更多细节请参见Wikipedia article。例如， 7 - 3模10是4，而3 - 7模10是6，因为3 - 7是-4，除以10得到商-1和余数6（它也可以用商表示0的余数和-4的余数，但这不是它在模运算中的工作方式。模m的可能整数值是从0到m-1的整数，包括0和m-1。负值是不可能的，-200不是在任何情况下都是有效的无符号值。

现在，一元减号表示负数，它不是模数为m的有效值。在这种情况下，我们知道它介于0和m-1之间，因为我们从无符号整数开始。因此，我们正在考虑将-k除以m。由于一个可能的值是0和-k的余数的商，另一个可能是-1的商和m-k的余数，因此正确的答案是m-k。

C中的无符号整数通常用最大值而不是模数来描述，这意味着无符号16位数通常被描述为0到65535，或者最大值为65535.这描述了通过指定m-1而不是m来确定值。

你所引用的是什么，通过从m-1减去然后加1来得到负值，所以-k是m-1-k + 1，即m-k。描述有点迂回，但它根据预先存在的定义指定了正确的结果。

Answer 6

让我们保持简单，看一下无符号字符... 8位，值范围为0-255。

什么是（unsigned char）-10以及它是如何计算的？

走过K＆amp;你引用的R语句，我们有：

-10的提升值从 10 中减去提升类型的最大值是 255 加上 1 = 246

所以（unsigned char）-10实际上是246.这有意义吗？

在C中，如何计算无符号数量的负数

6 个答案: