前言：過年偷懶了(●ˇ?ˇ●)，但是年后開學了一定要恢復學習狀態，在復習加繼續學習的途中，我發現對于unsigned關鍵字的掌握并不是很熟練，于是翻閱了各個大佬的博客以及書籍，總結了對于unsigned的一些知識點。（如有不對的地方，歡迎各位大佬指正🤭）
什么是unsigned？
從字面上來看，不難理解，unsigned是無符號的意思，事實上，的確沒錯。它在C語言中和signed相反，signed是有符號的意思。其實C語言中的類型基本上都是有符號類型，只是省去了signed，
比如：（signed)int --> int
(signed char)-->char (這個取決于編譯器，絕大多數編譯器都是這個，比如我們常用的VS)
在了解什么是無符號之前，我們先了解一下什么是符號位：（知道的童鞋可以跳過了）
在計算機處理二進制數據時，專門規定了一位符號位，來確定數據的正負，這個符號位通常是數據的最高位，如8比特位數據，左邊第一位就是符號位，剩下七位用來表示數據大小。
看例圖：
在知道符號位之后就很容易理解無符號了，無符號嘛就是沒有符號位，原來的符號位可以列入計算了。值得一提的是，無符號數都是非負數。
unsigned的深入理解
對于有符號類型的整形打印的時候用%d，對于無符號類型的整形打印時用%u
來看一下下面這幾個典型例題，讓你捋清它們之間的關系并且對unsigned有進一步的了解
例一：
我們將a初始化為無符號整形，將他以%u的形式打印時，我們知道整數在計算機中存儲是以二進制序列補碼的形式存儲的，正數的補碼和原碼一樣，但是負數的補碼是通過原碼到反碼到補碼轉換得到的。（這個會放在最后說）
-1的補碼是11111111111111111111111111111111（共計32位，因為int類型是4個字節，即32個比特位）
按照等比數列求和公式計算得到2^32-1=4294967295. 這與代碼跑出來的結果一致。
但是以%d的形式打印時為什么是-1呢？因為以%d形式打印時，系統會將a認為是有符號整形，自然而然的將第一位視為了符號位，經過反碼到原碼的反變換得到原碼是：10000000000000000000000000000001 即 -1。
我們經過調試發現在僅以%d形式打印完后，a的數值仍是4294967295。這說明在printf函數內部進行打印時以怎么樣的類型打印并不改變數據原來的類型。
例二：
對于這個題中涉及到了整型提升，如果不理解整型提升是無法理解這道題的。
所以在解決這道題之前，先簡單解釋一下什么是整型提升
整型提升：
整型提升是C程序設計語言中的一項規定：在表達式計算時，各種整型首先要提升為int類型，如果int類型不足以表示則要提升為unsigned int類型；然后執行表達式的運算。
這是百度百科里面給的解釋，是不是有些難以理解？那么來點通俗易懂的。
對于這道題來講，就是以%d（4字節）打印的時候，不足四個字節的類型比如short，char等類型就要發生整型提升來補到4個字節，正數補0，負數補1（往左端補）。比如變量a，它的類型是char類型，大小是1個字節，它的補碼是11111111，8個比特位，因為要以%d形式打印，所以要發生整型提升，就變成了11111111111111111111111111111111
打印時仍然為-1。
同樣變量b的類型是short，大小為兩個字節所以發生整型提升后也為11111111111111111111111111111111，結果為-1
變量c和變量d都是不足4字節的無符號整形，（無符號整形視為非負數）發生整型提升時前面補0，最終序列為
c：00000000000000000000000011111111 ---->2^8-1=255
d：00000000000000001111111111111111 ----->2^16-1=65535
而變量e本身就是4個字節，無需發生整型提升。因為是無符號整型，所以視為非負數，原碼反碼補碼都一樣，2進制補碼為11111111111111111111111111111111
以%d形式（有符號整形）打印時第一位視為符號位，則視為負數，通過轉換得到原碼
10000000000000000000000000000001--->-1,最終結果為-1
由此我們得到結論：
對于負數：
//1.不發生整型提升的情況下，有符號數和無符號數以%u打印結果一樣。（因為以無符號整型打印，都吧把符號位納入計算）
//2.發生整型提升的情況下，有符號數前面補1，無符號數補0
例三：
通過之前的學習我們知道，sizeof是用來計算大小的單目操作符，那么a的類型是int，sizeof（a）是4，那顯然-1<4啊，理應輸出<，但是系統卻輸出了>，這是為什么呢？
通過查詢MSDN我們發現sizeof返回值是size_t類型，也就是unsigned int類型。
那么在a和其做比較時，a會被轉換為無符號類型作比較。a被轉換為無符號類型后大小為2^32-1,顯然大于4，所以輸出 >
By the way：此處的a仍然為int類型，只是作比較時視為無符號類型喲，和之前的printf有異曲同工之處。
結論：在將一個有符號整形和無符號整形作比較時，會將有符號整形視為無符號整形來作比較，但不改變有符號整形變量的性質。
附：計算機中二進制數據的原碼反碼補碼。
整形數據在計算機中存儲時都是以補碼形式存儲的，因為：
補碼使得符號位能與有效值部分一起參加運算，從而簡化運算規則。
使減法運算轉換為加法運算，進一步簡化計算機中運算器的線路設計。
保證了0的唯一性，保證了數的表示的準確性。
對于正數來講：
原碼反碼補碼都相同
對于負數來說：
反碼=原碼符號位不變，其他位按位取反
補碼=反碼+1
舉個例子：-10（以8bit位數據為例）
原碼：10001010
反碼：11110101
補碼：11110110
結語：
對于整數其實不管怎么存，它的二進制序列是不變的，只是解釋的方式不同，那么打印出來的數值就不同了.
ok辣，以上就是unsigned的詳細講解了。如有錯誤，歡迎指正qaq；如有不足，歡迎補充！
繼續加油啊，還是那句話：路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索！！！
