Question

可能重复：
Arithmetic operations on unsigned and signed integers

unsigned int b=2;
int a=-2;

if(a>b)
    printf("a>b");
else
    printf("b>a");

输出：a＆gt; b

int b=2;
int a=-2;

if(a>b)
    printf("a>b");
else
    printf("b>a");

输出：b＆gt; a

请有人解释输出

Answer 1

在第一种情况下，两个操作数都转换为unsigned int，转换后的a将为UINT_MAX-1，它比b 更大因此输出。

除非您了解arithematic转换的语义，否则不要比较有符号和无符号整数，结果可能会让您感到惊讶。

Answer 2

以下摘自The C Programming Language Kernighan和Ritchie - 2.7 Type Conversions - 第44页;该页面的后半部分详细解释了相同的场景。下面有一小部分供您参考。

当涉及unsigned个操作数时，转换规则很复杂。问题是signed和unsigned值之间的比较取决于机器，因为它们取决于各种integer类型的大小。例如，假设int长16位，long为32位。然后是-1L < 1U，因为1U是int，会被提升为signed long。但是-1L > 1UL，因为-1L被提升为unsigned long，因此似乎是一个更大的正数。

Answer 3

当比较有符号值和无符号值时，并且无符号值不能全部用有符号类型表示时，则带符号的操作数将提升为无符号。这是通过一个公式来完成的，该公式相当于对2-s补码位模式的重新解释。

好吧，负数有很多高位设置......

由于你的操作数都是相同的等级，所以只需比较无符号位模式。

所以-2用111111..110表示，比最大可能值小1，当解释为无符号时，它很容易击败2。

Answer 4

您需要了解C中的运算符操作以及C提升和转换规则。它们在C标准中解释。一些摘录加上我的评论：

6.5.8关系运营商
的语法
1关系表达式：
移位表达
关系表达＆lt;移位表达
关系表达＆gt;移位表达
relational-expression＆lt; = shift-expression
relational-expression＆gt; = shift-expression

<强>语义
3如果两个操作数都有算术类型，则通常的算术转换为进行。

大多数操作员在实际操作（加法，乘法，比较等）之前包括这个“通常的算术转换”步骤。 - Alex

6.3.1.8常规算术转换

1许多期望算术类型操作数的运算符会导致转换并产生结果以类似的方式输入类型。目的是确定操作数的通用实数类型和结果。对于指定的操作数，将转换每个操作数，而不更改类型域，对应的实类型是常见的实类型。除非另外明确说明，常见的真实类型也是相应的实际类型结果，其类型域是操作数的类型域，如果它们是相同的，否则复杂。这种模式称为通常的算术转换：

首先，如果任一操作数的相应实数类型是long double，则另一个操作数在不更改类型域的情况下转换为其类型的类型相应的实际类型是长双。

否则，如果任一操作数的相应实数类型为double，则为另一个操作数在不更改类型域的情况下转换为其类型的类型相应的实际类型是双倍。

否则，如果任一操作数的相应实数类型为float，则为另一个操作数在不更改类型域的情况下转换为其类型的类型相应的真实类型是浮动。

否则，将对两个操作数执行整数提升。那么以下规则适用于提升的操作数：

如果两个操作数具有相同的类型，则无需进一步转换。

否则，如果两个操作数都有有符号整数类型或两者都有无符号整数类型，具有较小整数转换等级类型的操作数是转换为具有更高等级的操作数的类型。

否则，如果具有无符号整数类型的操作数的等级大于或等于等于另一个操作数的类型的等级，然后是操作数有符号整数类型转换为带有unsigned的操作数的类型整数类型。

否则，如果带有符号整数类型的操作数的类型可以表示那么，带有无符号整数类型的操作数类型的所有值具有无符号整数类型的操作数将转换为该类型带有符号整数类型的操作数。

否则，两个操作数都将转换为无符号整数类型对应于带有符号整数类型的操作数的类型。

6.3.1.3有符号和无符号整数

当整数类型的值转换为_Bool以外的另一个整数类型时，如果该值可以用新类型表示，则它将保持不变。

否则，如果新类型是无符号的，则通过重复添加或转换该值减去一个可以在新类型中表示的最大值直到该值在新类型的范围内。（规则描述了数学值的算术，而不是给定类型表达式的值。）

否则，新类型已签名且值无法在其中表示;无论是结果是实现定义的或引发实现定义的信号。

因此，在a>b（a为int且b为unsigned int）中，根据上述规则，您获得{{1}在比较之前转换为a。由于unsigned int为负（-2），因此无符号值变为a（这是UINT_MAX+1+a位）。在您的情况下，repeatedly adding or subtracting one more than the maximum value是UINT_MAX+1+a = UINT_MAX+1-2，与UINT_MAX-1（2）的值相比，这是一个巨大的正数。所以b会产生“真实”。

忘掉你在学校学到的数学知识。了解C是如何做到的。

Answer 5

在第一种情况下，您将unsigned转换为signed int。然后将这两者进行比较。

有符号和无符号类型之间的类型转换等级在C99中可以具有相同的等级。这是无符号和有符号类型具有相应类型的情况，当发生这种情况时，结果取决于编译器。

Here is a summary of the rules。

unsigned和int gotcha

5 个答案: