Question

鉴于有符号和无符号整数使用相同的寄存器等，并且只是不同地解释位模式，C字符基本上只是8位整数，C中有符号和无符号字符之间的区别是什么？我理解char的签名是实现定义的，我根本无法理解它是如何产生影响的，至少当char用于保存字符串而不是数学时。

Answer 1

字符串不会有所作为。但是在C语言中你可以使用char来进行数学运算，这会产生影响。

事实上，当在受限制的内存环境中工作时，如嵌入式8位应用程序，通常会使用char来进行数学运算，然后它会产生很大的不同。这是因为C中默认没有byte类型。

Answer 2

就他们所代表的价值而言：

unsigned char：

跨越值范围0..255 (00000000..11111111)
值在低边缘溢出：

0 - 1 = 255 (00000000 - 00000001 = 11111111)
值在高边缘溢出：

255 + 1 = 0 (11111111 + 00000001 = 00000000)
按位右移运算符（>>）执行逻辑移位：

10000000 >> 1 = 01000000 (128 / 2 = 64)

签名char：

跨越值范围-128..127 (10000000..01111111)
值在低边缘溢出：

-128 - 1 = 127 (10000000 - 00000001 = 01111111)
值在高边缘溢出：

127 + 1 = -128 (01111111 + 00000001 = 10000000)
按位右移运算符（>>）执行算术移位：

10000000 >> 1 = 11000000 (-128 / 2 = -64)

我包含了二进制表示，以表明值包装行为是纯粹的，一致的二进制算术，与被签名/无符号的char无关（期望右移）。

<强>更新

评论中提到的一些特定于实现的行为：

char！=已签名的字符。没有“signed”或“unsinged”的“char”类型是实现定义的，这意味着它可以表现为有符号或无符号类型。
Signed integer overflow leads to undefined behavior where a program can do anything, including dumping core or overrunning a buffer.

Answer 3

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    char a = 'A';
    char b = 0xFF;
    signed char sa = 'A';
    signed char sb = 0xFF;
    unsigned char ua = 'A';
    unsigned char ub = 0xFF;
    printf("a > b: %s\n", a > b ? "true" : "false");
    printf("sa > sb: %s\n", sa > sb ? "true" : "false");
    printf("ua > ub: %s\n", ua > ub ? "true" : "false");
    return 0;
}


[root]# ./a.out
a > b: true
sa > sb: true
ua > ub: false

排序字符串时很重要。

Answer 4

有一些区别。最重要的是，如果通过为char分配一个太大或小的整数来溢出char的有效范围，并且char被签名，则结果值是实现定义的，或者甚至某些信号（在C中）可能会升高，就像所有签名类型一样。与你为无符号字符分配太大或太小的东西的情况形成对比：值环绕，你将获得精确定义的语义。例如，将-1分配给unsigned char，您将获得UCHAR_MAX。所以每当你有一个从0到2 ^ CHAR_BIT的数字的字节时，你应该使用unsigned char来存储它。

传递给vararg函数时，符号也会有所不同：

char c = getSomeCharacter(); // returns 0..255
printf("%d\n", c);

假设分配给c的值太大而无法表示char，并且机器使用两个补码。许多实现都适用于为char指定过大值的情况，因为位模式不会更改。如果int能够表示char的所有值（对于大多数实现来说都是如此），那么在传递给printf之前，char将被提升为int。因此，传递的内容的价值将是负面的。升级到int将保留该符号。所以你会得到负面结果。但是，如果char是无符号的，则该值是无符号的，并且提升为int将产生正int。您可以使用unsigned char，然后您将获得对变量赋值的精确定义行为，并传递给printf，然后printf将打印出正面的内容。

请注意，char，unsigned和signed char都至少 8位宽。不要求char 正好 8位宽。但是，对于大多数系统来说都是如此，但对于某些系统，你会发现它们使用32位字符。 C和C ++中的一个字节被定义为具有char的大小，因此C中的一个字节也不总是正好是8位。

另一个区别是，在C中，unsigned char必须没有填充位。也就是说，如果发现CHAR_BIT为8，则无符号字符的值必须介于0 .. 2 ^ CHAR_BIT-1之间。如果它没有签名，那对于char也是如此。对于signed char，即使你知道编译器如何实现符号（二进制补码或其他选项），你也不能假设值的范围，其中可能有未使用的填充位。在C ++中，所有三种字符类型都没有填充位。

Answer 5

“签名的字符是什么意思？”

传统上，ASCII字符集由7位字符编码组成。（与8位EBCIDIC相反。）

当C语言被设计和实现时，这是一个重要问题。（由于各种原因，例如通过串行调制解调器设备进行数据传输。）额外位具有奇偶校验等用途。

“签名角色”恰好适合这种表现形式。

二进制数据OTOH只是取每个8位“数据块”的值，因此不需要任何符号。

Answer 6

字节算术对计算机图形很重要（其中8位值通常用于存储颜色）。除此之外，我可以想到两个主要的情况，其中char标志很重要：

转换为更大的int
比较功能

令人讨厌的是，如果你的所有字符串数据都是7位的话，这些都不会咬你。但是，如果你想让你的C / C ++程序保持干净，那么它有望成为一个无法解决的错误来源。

Answer 7

签名在char中的工作方式与在其他整数类型中的工作方式大致相同。正如您所指出的，字符实际上只是一个字节的整数。（不一定是8位！有区别;某些平台上的字节可能大于8位，char由于{的定义而与字节相关联{1}}和char。在sizeof(char)或C ++的CHAR_BIT中定义的<limits.h>宏将告诉您<climits>中有多少位。）

至于为什么你想要一个带符号的角色：在C和C ++中，没有一种叫做char的标准类型。对于编译器，byte是字节，反之亦然，并且它们不区分它们。但是，有时您希望 - 有时您希望 char是一个单字节的数字，在这种情况下（特别是一个字节可以有多小的范围），通常也会关心号码是否已签名。我个人使用签名（或无符号）来表示某个char是一个（数字）“字节”而不是一个字符，并且它将在数字上使用。没有指定的签名，char确实是一个字符，并且打算用作文本。

我过去常常这样做。现在，较新版本的C和C ++有char（当前在(u?)int_least8_t或<stdint.h>中的typedef），它们更明确地是数字的（尽管它们通常只是用于签名的typedef）无论如何都是无符号的<cstdint>类型。）

Answer 8

我能想象这是一个问题的唯一情况是你选择在字符上做数学。编写以下代码是完全合法的。

char a = (char)42;
char b = (char)120;
char c = a + b;

根据char的签名，c可以是两个值之一。如果char是无符号的，那么c将是（char）162。如果它们被签名则会出现溢出情况，因为签名字符的最大值为128.我猜大多数实现只返回（char）-32。

Answer 9

签名字符的一个方面是你可以测试c＆gt; =''（空格）并确保它是一个普通的可打印的ascii字符。当然，它不便携，所以不太有用。

签署一个字符是什么意思？

9 个答案:

unsigned char：

签名char：