char和unsigned char強制轉換成int后的差異(轉)

最近有人提到char和unsigned char有什么區別，當然這個問題如果剛學計算機或者編程語言的人來說，非常簡單。我也這么認為，無非就是有符號和無符號的差別嘛。

 

這個問題讓我想到了以前學習計算機常識的時候關於補碼，原碼，反碼的差異。這里摘取參考文章【1】中的部分內容：

 

注意：此處的'=='是相等的意思。'='是賦值的意思。

在機器世界里：
正數的最高位是符號位0，負數的最高位是符號位1。
對於正數:反碼==補碼==原碼。
對於負數:反碼==除符號位以外的各位取反。
　　　　 補碼==反碼+1.
　　　　 原碼==補碼-1后的反碼==補碼的反碼＋1。(讀完本文后，應該能夠直觀地認識到本式的正確性）


可以輕易發現如下規律：
自然計算　：a-b==c.
計算機計算：a-b==a+b的補碼==d.
c的補碼是d.
通過此法，可以把減法運算轉換為加法運算。


所以補碼的設計目的是:
1.使符號位能與有效值部分一起參加運算,從而簡化運算規則.
2.減運算轉換為加運算,進一步簡化計算機中運算器的線路設計.

 

講的非常清晰了吧，是的。但是在計算機中，常做類型轉換，當char或者unsigned char轉換成int的時候，兩者的差異是顯而易見的。這里采用了部分文章【2】的代碼對轉換過程做了驗證。

 

1）當我對uch和sch同時賦值-100的時候uch和sch都是十六進制的0x9c

2）此時由於兩者一個是有符號，另一個是無符號的，我們可以看到十進制輸出的時候，無符號的是156，而有符號的，最前面一個bit解釋為了負值 -100

3）然后我們看下對uch進行類型轉換（int）然后看下真值，原碼，反碼和補碼

4）最后我們看下對sch進行類型轉換（int）然后看下真值，原碼，反碼和補碼

 

可以看出uch和sch最大的差異就是前面的那個符號位，僅僅那一個bit位，對於我們計算機來說，存儲的內容（補碼）將是絕然不同的。

 

真值，原碼，反碼和補碼轉換代碼請詳見參考文章【2】

 

/* 檢查uchar */
void CheckUchar(unsigned char uch)
{
    int x;
    char b[MAX+1];

    x = uch;
    printf("CheckUchar Decimal value:%d\n", x);

    TruthValue(b, x);//獲取真值
    printf("TruthValue:\t%s\n", b);

    TrueForm(b, x); //獲取原碼
    printf("TrueForm:\t%s\n", b);

    RadixMinus(b, x);//獲取反碼
    printf("RadixMinus:\t%s\n", b);

    Complement(b, x);//獲取補碼
    printf("Complement:\t%s\n", b);
}

/* 檢查schar */
void CheckSchar(char sch)
{
    int x;
    char b[MAX+1];

    x = sch;
    printf("CheckSchar Decimal value:%d\n", x);

    TruthValue(b, x);//獲取真值
    printf("TruthValue:\t%s\n", b);

    TrueForm(b, x); //獲取原碼
    printf("TrueForm:\t%s\n", b);

    RadixMinus(b, x);//獲取反碼
    printf("RadixMinus:\t%s\n", b);

    Complement(b, x);//獲取補碼
    printf("Complement:\t%s\n", b);
}

int main()
{
    unsigned char uch = -100;
    char sch = -100;
    printf("hex: uch = 0x%x, sch = 0x%x\n", uch, sch);
    printf("dec: uch = %d, sch = %d\n", uch, sch);

    CheckUchar(uch);
    CheckSchar(sch);

    return 0;
}

 

 

參考文章：

【1】反碼和補碼技術是怎樣被提出的？

【2】閑扯原碼，補碼和反碼