char 与 unsigned char的本质区别
2017-08-07 19:25
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在C中,默认的基础数据类型均为signed,现在我们以char为例,说明(signed) char与unsigned char之间的区别
首先在内存中,char与unsigned char没有什么不同,都是一个字节,唯一的区别是,char的最高位为符号位,因此char能表示-128~127, unsigned char没有符号位,因此能表示0~255,这个好理解,8个bit,最多256种情况,因此无论如何都能表示256个数字。
在实际使用过程种有什么区别呢?
主要是符号位,但是在普通的赋值,读写文件和网络字节流都没什么区别,反正就是一个字节,不管最高位是什么,最终的读取结果都一样,只是你怎么理解最高位而已,在屏幕上面的显示可能不一样。
但是我们却发现在表示byte时,都用unsigned char,这是为什么呢?
首先我们通常意义上理解,byte没有什么符号位之说,更重要的是如果将byte的值赋给int,long等数据类型时,系统会做一些额外的工作。
如果是char,那么系统认为最高位是符号位,而int可能是16或者32位,那么会对最高位进行扩展(注意,赋给unsigned int也会扩展)
而如果是unsigned char,那么不会扩展。
这就是二者的最大区别。
同理可以推导到其它的类型,比如short, unsigned short。等等
具体可以通过下面的小例子看看其区别
include <stdio.h>
void f(unsigned char v)
{
char c = v;
unsigned char uc = v;
unsigned int a = c, b = uc;
int i = c, j = uc;
printf("----------------\n");
printf("%%c: %c, %c\n", c, uc);
printf("%%X: %X, %X\n", c, uc);
printf("%%u: %u, %u\n", a, b);
printf("%%d: %d, %d\n", i, j);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
f(0x80);
f(0x7F);
return 0;
}
输出结果:
----------------
%c: ?, ?
%X: FFFFFF80, 80
%u: 4294967168, 128
%d: -128, 128
----------------
%c: ,
%X: 7F, 7F
%u: 127, 127
%d: 127, 127
由此可见,最高位若为0时,二者没有区别,若为0时,则有区别了。
0x80
0x是C语言中16进制数的表示方法。
0x80等于十进制的128
0x80在计算机内部表示为1000 0000
字符在计算机中以其ASCII码方式表示, 其长度为1个字节, 有符号字符型数
取值范围为-128~127, 无符号字符型数到值范围是0~255。因此在Turbo C语言中,
字符型数据在操作时将按整型数处理, 如果某个变量定义成char, 则表明该变量
是有符号的, 即它将转换成有符号的整型数。
Turbo C中规定对ASCII码值大于0x80的字符将被认为是负数。例如ASCII 值
为0x8c的字符, 定义成char时, 被转换成十六进制的整数0xff8c 。 这是因当
ASCII码值大于0x80时, 该字节的最高位为1, 计算机会认为该数为负数, 对于
0x8c表示的数实际上是-74(8c的各位取反再加1), 而-74 转换成两字节整型数并
在计算机中表示时就是0xff8c( 对0074 各位取反再加1) 。 因此只有定义为
unsigned char 0x8c转换成整型数时才是8c。这一点在处理大于0x80的ASCII码
字符时(例如汉字码)要特别注意。一般汉字均定义为unsigned char
首先在内存中,char与unsigned char没有什么不同,都是一个字节,唯一的区别是,char的最高位为符号位,因此char能表示-128~127, unsigned char没有符号位,因此能表示0~255,这个好理解,8个bit,最多256种情况,因此无论如何都能表示256个数字。
在实际使用过程种有什么区别呢?
主要是符号位,但是在普通的赋值,读写文件和网络字节流都没什么区别,反正就是一个字节,不管最高位是什么,最终的读取结果都一样,只是你怎么理解最高位而已,在屏幕上面的显示可能不一样。
但是我们却发现在表示byte时,都用unsigned char,这是为什么呢?
首先我们通常意义上理解,byte没有什么符号位之说,更重要的是如果将byte的值赋给int,long等数据类型时,系统会做一些额外的工作。
如果是char,那么系统认为最高位是符号位,而int可能是16或者32位,那么会对最高位进行扩展(注意,赋给unsigned int也会扩展)
而如果是unsigned char,那么不会扩展。
这就是二者的最大区别。
同理可以推导到其它的类型,比如short, unsigned short。等等
具体可以通过下面的小例子看看其区别
include <stdio.h>
void f(unsigned char v)
{
char c = v;
unsigned char uc = v;
unsigned int a = c, b = uc;
int i = c, j = uc;
printf("----------------\n");
printf("%%c: %c, %c\n", c, uc);
printf("%%X: %X, %X\n", c, uc);
printf("%%u: %u, %u\n", a, b);
printf("%%d: %d, %d\n", i, j);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
f(0x80);
f(0x7F);
return 0;
}
输出结果:
----------------
%c: ?, ?
%X: FFFFFF80, 80
%u: 4294967168, 128
%d: -128, 128
----------------
%c: ,
%X: 7F, 7F
%u: 127, 127
%d: 127, 127
由此可见,最高位若为0时,二者没有区别,若为0时,则有区别了。
0x80
0x是C语言中16进制数的表示方法。
0x80等于十进制的128
0x80在计算机内部表示为1000 0000
字符在计算机中以其ASCII码方式表示, 其长度为1个字节, 有符号字符型数
取值范围为-128~127, 无符号字符型数到值范围是0~255。因此在Turbo C语言中,
字符型数据在操作时将按整型数处理, 如果某个变量定义成char, 则表明该变量
是有符号的, 即它将转换成有符号的整型数。
Turbo C中规定对ASCII码值大于0x80的字符将被认为是负数。例如ASCII 值
为0x8c的字符, 定义成char时, 被转换成十六进制的整数0xff8c 。 这是因当
ASCII码值大于0x80时, 该字节的最高位为1, 计算机会认为该数为负数, 对于
0x8c表示的数实际上是-74(8c的各位取反再加1), 而-74 转换成两字节整型数并
在计算机中表示时就是0xff8c( 对0074 各位取反再加1) 。 因此只有定义为
unsigned char 0x8c转换成整型数时才是8c。这一点在处理大于0x80的ASCII码
字符时(例如汉字码)要特别注意。一般汉字均定义为unsigned char
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