为什么无符号变量存储负值？

Question

我已将 -1 分配给 unsigned int 并假设它会产生错误我编译了代码，令我惊讶的是它没有。我无法理解背后的原因。

我尝试打印这些值以手动检查它们，但它始终显示 -1。


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    unsigned int x = -1;
    printf("%u\n", x);
    int y = -1;
    printf("%d\n", y);
    if (x == y) {
        printf("\nsame");
    } else {
        printf("n s");
    }
    return 0;
}

预期的结果是错误或警告但它按原样编译。

Answer 1

之所以有效，是因为：

unsigned int x = -1;

导致 int 类型的文字 -1 被转换为 unsigned int，这是一个标准的 well-specified 转换。 C11 规范草案说：

6.3.1.3 Signed and unsigned integers

1 When a value with integer type is converted to another integer type other than _Bool, if the value can be represented by the new type, it is unchanged.

2 Otherwise, if the new type is unsigned, the value is converted by repeatedly adding or subtracting one more than the maximum value that can be represented in the new type until the value is in the range of the new type.⁶⁰⁾

后者是这里发生的事情，所以假设添加了 32 位整数 2³²，结果为 0xffffffff.

我不认为带有 %u 的 printf() 打印出 -1，那将是一个相当大的错误。

Answer 2

这是标准允许的。当您将 -1 分配给 unsigned 类型时，至少在概念上，该值将转换为一个数字，该数字可以通过重复添加 2ⁿ 其中 n 是该类型的位数。

此转换也发生在比较 x == y 中的 signed 类型（该比较发生在 unsigned 算术中，因为其中一个变量是 unsigned 类型).

为什么无符号变量存储负值？

Why is the unsigned variable storing negative value?

c

unsigned-integer