无符号数和有符号数的区别(理解有符号数和无符号数的区别。)

一、无符号数和有符号数的定义

在计算机中，数字都是以二进制的形式表示的。无符号数是只包含非负整数的数字，有符号数包含正整数、负整数和0。

无符号数在内存中使用的是补码的形式，而有符号数在内存中使用的是补码或反码的形式。补码是在反码的基础上再加1，以保证正数和负数的补码的符号位不同。反码是正数的二进制表示，负数的二进制表示取反后再加1。

二、无符号数和有符号数在底层储存上的区别

在底层储存上，无符号数和有符号数储存的方式是不同的。无符号数储存的位数均用于表示数字，而有符号数的最高位被作为符号位，因此有符号数比无符号数少一位。

例如，一个8位的无符号整数可以表示0~255，而一个8位的有符号整数可以表示-128~127。

三、无符号数和有符号数的运算

无符号数和有符号数的运算也是不同的。对于无符号数而言，数值上溢出的结果是对2的n次方取余（n为二进制数位数），而对于有符号数而言，会发生数值上溢或下溢，后果是无法预知的。

// 代码示例1：无符号数的运算
unsigned int a = 100;
unsigned int b = 200;
unsigned int c = a + b;
// 此时c的值为44，200 - 256 = 44

// 代码示例2：有符号数的运算
signed int a = 100;
signed int b = 200;
signed int c = a + b;
// 此时c的值为-156，数值下溢

四、无符号数和有符号数的比较运算

无符号数和有符号数在比较运算中也是不同的。对于无符号数，当进行比较操作时，如果两个数的直接值（即通过二进制转化后的十进制数）不同，则直接比较两个数的大小，如果直接值相同，则比较它们在二进制中的表现形式。对于有符号数，则需要先判断两个数的符号是否相同，如果符号相同，则按照无符号数的规则比较大小，否则根据符号决定大小。

// 代码示例1：无符号数的比较
unsigned int a = 100;
unsigned int b = 200;
if (a > b) {
   printf("a > bn");
} else {
   printf("a < bn");
}
// 输出结果为 a  b) {
   printf("a > bn");
} else {
   printf("a < bn");
}
// 输出结果为 a < b

// 代码示例：数据类型不当引起的数据丢失
unsigned int a = 10;
signed int b = -20;
if (a + b < 0) {
   printf("数据错误n");
} else {
   printf("数据正确n");
}
// 输出结果为 数据正确