为什么即使在分配正值后，位域也会存储负数？

Question

在以下代码中

#include<iostream>
using namespace std;
struct abc{
    int x:4;
} m;
int main(){
    m.x = 8;
    cout<<m.x;  
}

这里变量x是有符号的，我给它赋值8但输出结果为-8。如果我用unsigned int x：4更改int x：4的声明，那么输出是正确的。为什么第一种情况下的输出结果是-8，即使我给x指定了正值？请详细解释。以及有符号和无符号变量如何存储在内存中？