无符号整数如何工作

正如标题所暗示的那样，我很好奇一个unsigned int （或类似NSUInteger ， u_int_blah ，但我认为这些都是同一个东西的typedef ）的工作原理。 例如，当它们的值低于零时，是否提出了一个例外？ 会发生错误吗？ 其中一个具体示例是将值间接设置为负数。

 for (unsigned int x = 5; x > -10; x--) { // will x ever reach below zero, or will the loop terminate } 

另外，间接设置它的另一种方法是让用户输入它。

 printf("Enter a number"); unsigned int x; scanf("%ud", &x); // user enters something like -29 

所以，我有三个问题。 什么停止和unsigned int被分配给负数（ unsigned int x = - 3 ）。 如何实现此行为（通过编译器或其他方式）。 将unsigned int（直接或间接）分配给负值时会发生什么。 数据是否已损坏？ 它溢出了吗？
谢谢

Answer 1

分配负数时

 unsigned int = -1; 

你得到的数字是4294967295，或4 ^ 8 -1

因为整数的大小是4bytes，或4 ^ 8 = 4294967296

如果是负数，则整数将环绕该数字

Answer 2

当与签名的无符号比较时，它们都将被转换为无符号。 该过程与数据如何存储在内存中有关。 在二进制中，减号（如-3）将存储如下：

 -3 : 1111 1111 1111 1101 3 : 0000 0000 0000 0011 

你可以知道-3可以像：

 // result : 0000 0000 0000 0011 result = for_every_bit_of_3( not **ThisBit** ); // result : 1111 1111 1111 1100 result = result + 1; // result : 1111 1111 1111 1101 

所以循环：

 for (unsigned int x = 5; x > -10; x--) { // will x ever reach below zero, or will the loop terminate } 

会是这样的

 // 4,294,967,286 is what -10 cast to unsigned for (unsigned int x = 5; x > 4294967286; x--) { // will x ever reach below zero, or will the loop terminate } 

Answer 3

在回答您的第一个代码示例时，循环将编译（但如果您使用gcc进行编译并具有-Wno-sign-compare标志，则会引发警告）。 然而，运行它通常会导致循环不运行，因为大多数系统使用二进制补码（ http://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement ），这意味着-10与4294967286相同（假设为4字节整数，但一般2 * INT_MAX – 10）大于5.一般情况下，我建议阅读Two的补码，因为它可能会回答你关于此事的所有问题。