Question

在我自己的代码中使用整数值时，我总是试着考虑签名，问自己整数应该是有符号还是无符号。

当我确定该值永远不需要为负数时，我会使用无符号整数我不得不说这种情况大多数时间都会发生。

在阅读其他人的代码时，我很少看到无符号整数，即使代表的值不能为负数。

所以我问自己：«这是否有充分的理由，或者人们只是使用签名整数，因为不关心»？

我在这里以及在其他地方搜索过这个主题，我不得不说在适用时我找不到使用无符号整数的充分理由。

我遇到了这些问题：«Default int type: Signed or Unsigned?»和«Should you always use 'int' for numbers in C, even if they are non-negative?»，它们都提供了以下示例：

for( unsigned int i = foo.Length() - 1; i >= 0; --i ) {}

对我而言，这只是糟糕的设计。当然，它可能会导致无限循环，无符号整数但是在循环之前检查foo.Length()是否为0是如此困难吗？

所以我个人认为这不是一直使用有符号整数的好理由。

有些人也可能会说有条件的整数可能很有用，即使对于非负值，也可能会提供错误标记，通常为-1。

好的，拥有一个特定值意味着“错误”是件好事但是，对于那个特定值，UINT_MAX之类的东西有什么问题？

我实际上是在问这个问题，因为它可能会导致一些巨大的问题，通常是在使用第三方库时。

在这种情况下，您经常需要处理有符号和无符号值。

大多数情况下，人们根本不关心签名，只需将unsigned int分配给signed int，而无需检查范围。

我不得不说我有点paranoid with the compiler warning flags，所以在我的设置中，这样的隐式转换会导致编译错误。

对于那种东西，我通常使用函数或宏来检查范围，然后使用显式转换进行分配，如果需要则引发错误。

这对我来说似乎合乎逻辑。

作为最后一个例子，因为我也是Objective-C开发人员（注意这个问题与Objective-C无关）：

- ( NSInteger )tableView: ( UITableView * )tableView numberOfRowsInSection: ( NSInteger )section;

对于那些不熟悉Objective-C的人，NSInteger是有符号整数对于特定部分，此方法实际上检索表视图中的行数。

结果将从不成为负值（顺便说一下，作为节号）。

那么为什么要使用有符号整数呢？我真的不明白。

这只是一个例子，但我总是看到那种东西，包括C，C ++或Objective-C。

所以，我只是想知道人们是否只是不关心这类问题，或者是否最终有良好和有效的理由不对这种情况使用无符号整数。

期待您的回答：）

Answer 1

signed返回值可能会产生更多信息（想想错误编号，0有时是有效答案，-1表示错误，请参阅man read） ......这可能与图书馆的开发者有关。
如果您担心使用unsigned代替signed时获得的额外一点，那么您可能无论如何都使用了错误的类型。（也有点“过早优化”的说法）
python，ruby，jscript等语言在没有signed vs unsigned的情况下做得很好。这可能是一个指标......

Answer 2

对于广泛无符号整数，有一个重量级参数：

过早优化是万恶之源。

我们至少有一次被无符号整数咬了。有时像在你的循环中，有时在其他环境中。无符号整数会给你的程序增加一个危险，即使它很小。而你正在引入这种危险来改变一位的含义。一个小的，微小的，微不足道的 - 但它的符号意义的一点。另一方面，我们在面包和黄油应用中使用的整数通常远低于整数范围，更多的是10 ^ 1而不是10 ^ 7。因此，在绝大多数不需要的情况下，无符号整数的不同范围。当它需要时，很可能这个额外的位不会削减它（当31太少时，32很少就足够了）并且你无论如何都需要更宽或任意宽的整数。在这些情况下，实用的方法是只使用有符号整数，并避免偶尔出现下溢错误。您作为程序员的时间可以更好地利用。

Answer 3

来自C FAQ：

first question in the C FAQ我们应该决定使用哪种整数类型？

如果您可能需要较大的值（大于32,767或小于-32,767），请使用long。否则，如果空间非常重要（即，如果有大型阵列或许多结构），请使用short。否则，使用int。如果明确定义的溢出特性很重要而负值不重要，或者如果您想在操作位或字节时避免出现符号扩展问题，请使用相应的无符号类型之一。

另一个问题涉及类型转换：

如果操作涉及有符号和无符号整数，则情况稍微复杂一些。如果无符号操作数较小（可能我们在unsigned int和long int上操作），那么较大的有符号类型可以表示较小的无符号类型的所有值，则无符号值将转换为较大的有符号类型，结果有更大的签名类型。否则（即，如果有符号类型不能表示无符号类型的所有值），则两个值都将转换为公共无符号类型，结果具有该无符号类型。

你可以找到它here。因此，基本上使用无符号整数，主要用于算术转换可能会使情况复杂化，因为您必须使所有整数无符号，或者冒着使编译器和您自己混淆的风险，但只要您知道自己在做什么，这本身并不存在风险。但是，它可能会引入简单的错误。

使用无符号整数是否合适？一种情况是使用按位运算：

＆lt;＆lt;运算符将其第一个操作数左移一些位由第二个操作数给出，在右边填入新的0位。同样，＆gt;＆gt; operator将其第一个操作数右移。如果第一个操作数是无符号的，＆gt;＆gt;从左边填0位，但如果第一个操作数已签名，＆gt;＆gt;如果高阶，可能会填充1位比特已经是1.（这样的不确定性是它的原因之一通常最好在使用时使用所有未签名的操作数按位运算符。）

取自here 我在某个地方见过这个：

如果最好对从不为负的值使用无符号整数，我们就可以在main函数int main(int argc, char* argv[])中使用unsigned int开始。有一件事是肯定的，argc永远不会消极。

修改

正如评论中所提到的，main的签名是由于历史原因，显然它早于unsigned关键字的存在。

Answer 4

无符号整数是过去的工件。这是从时间开始，处理器可以更快地执行无符号算术。

这是过早优化的情况，被认为是邪恶的。

实际上，在2005年AMD推出x86_64（或AMD64，它是如何被称为），x86的64位架构时，它们带来了过去的重影：如果有符号整数用作索引和编译器无法证明它永远不会消极，必须插入一个32到64位的符号扩展指令 - 因为默认的32到64位扩展名是 unsigned （64位寄存器的上半部分被清除如果你将32位值移入其中）。

但我建议不要在任何算术中使用 unsigned ，无论是指针算术还是简单的数字。

for( unsigned int i = foo.Length() - 1; i >= 0; --i ) {}

任何最近的编译器都会警告这样的构造， condition ist always true 或类似。使用带符号的变量可以避免这些陷阱。而是使用ptrdiff_t。

问题可能是c ++库，它经常使用size_t的无符号类型，这是必需的，因为在32位上有一些非常大的大小（在2 ^ 31和2 ^ 32之间）的罕见极端情况具有某些启动开关的系统（/ 3GB窗口）。

还有更多，我认为签名和无符号之间的比较，其中签名值自动升级为无符号，因此成为一个巨大的正数，之前它是一个小的负数。

存在使用unsigned的一个例外：对于位字段，标志，掩码，这是很常见的。通常将这些变量的值解释为一个大小是没有意义的，读者可以从这个类型中推断出该变量的位数。

结果永远不会是负值（顺便说一下，作为节号）。那么为什么要使用有符号整数？

因为您可能希望将返回值与有符号值进行比较，这实际上是负值。在这种情况下，比较应返回 true ，但C标准指定在这种情况下签名的get被提升为unsigned，而您将获得 false 。我不知道ObjectiveC。

关于在C族语言中使用有符号整数

4 个答案: