C语言 unsigned与signed区别

我们来一起看下，C语言中，对于Integer Type(整数形式)的unsigned与signed两种形式的区别，以及在内存中的存储方式是如何的

Integer type(整数形式)是C语言中的基本数据形式之一，可以究竟对于Integer的定义是什么呢？ 翻书看下，在介绍Integer的时候，还有一个关键词就是size(范围)

The C Programming Language 写道

an integer,typically reflecting the natural size of integers on the host machine

Programming in ANSI C 写道

Integers are whole numbers with a range of values supported by a particular machine.

所以说，Integer是一个范围内的所有整数，但是范围是就特定计算机而言的(depends on computer).

开始之前，先来了解下很基础的知识 - 计算机的存储单位和整数存储在计算机所占的内存大小。
1).计算机最小的存储单位是“位” 也就是bit或binary digits，用来存放一个二进制数，即 0或1。 8个二进制位为一个字节Byte。
2).对于 16-bit(16位)的计算机，int是以两个字节来储存的，而32-bit的计算机，则是以4个字节，即32个bit来储存的。

如果想要明白singed与unsigned的区别，除了这两个基本知识，还需要了解整数在计算机中的存储方式，以16-bit 计算机为例，定义 int a = 1; 那么a的存储方式用表格来表示

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

首先需要提到的一点是，在C语言中十进制的整数都会转化为二进制存储在计算机。继续，上面所声明的 int a = 1，也就是 int signed a =1，C语言默认a是一个signed类型。 上面表格中最左端的为最高位，最右端的为最低位。signed类型的整数，只用了去除最高位，剩下的15位来进行编码的，而最高位只是用来做标记(sign)，标记整数的正负，0表示正，1表示负。所以对于signed的整数，的存储范围是(-2^15 to 2^15-1),也就是 -32768 到 +32767的整数。
而对于unsigned的整数，其16位全部用来编码，存储范围便是(0 to 2^16-1),即 0到 65535 的非负整数。所以呢 你可以声明 int a = 1，或者 int a = -1, 但是不可以声明 unsigned a = -1 。但是需要提到的一点是，不管整数的类型是signed 还是 unsigned，都用了16位来存储，也就是说16位全部用来存储数据

上面所看到 a=1 的存储方式，就是将十进制的a在 程序员计算器 上转化为2字节的2进制，然后将这个结果放到上面的表格里。(原码存储)
可是对于 int a = -1 是怎样存储的？也就是说负数的存储方式是怎样的？
负数是以(补码存储)，即是以原码的补码形式存储，看下面的表格

原码

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

反码

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

反码就是将原码中的二进制1改为0，二进制0改为1。下面取得反码之后，在反码的基础上加上1.即
补码

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

不知道，说到这里，大家会不会有个疑惑，上面所说的signed与unsigned的范围是有交集的，即都包含了0到+32767范围的整数，那么这个范围的整数在声明为signed与unsigned的时候，存储方式一样吗？答案是肯定的，在这个范围内的整数，signed与unsigned 的存储方式是一样的。

刚开始学C，我也不清楚弄明白这些编码方式，存储方式有什么意义，我现在个人觉得，只是在声明int的时候，如果不能保证它的正整数性，就不要声明为unsigned，当然可以保证的前提下声明为unsigned，确实扩大了范围。