C語言中有符號數和無符號數進行運算（包括邏輯運算和算術運算）默認會將有符號數看成無符號數進行運算，其中算術運算默認返回無符號數，邏輯運算當然是返回0或1了。
unsigned int和int進行運算

直接看例子來說明問題吧
復制代碼

#include

using namespace std;

int main()

{

int a = -1;unsigned int b = 16;if(a > b)cout<<"負數竟然大于正數了！\n";return 0;

}

復制代碼

輸出結果為：

這是因為a和b進行比較的時候，編譯器將有符號數a看成了無符號數，然后再和b進行比較，在內存中（32位）

a : 11111111 11111111 11111111 11111111

b : 00000000 00000000 00000000 00010000

看成無符號數，自然是a>b。
復制代碼

#include

using namespace std;

int main()

{

int a = -1;unsigned int b = 16;cout<<a + b<<endl;int c = -16;unsigned int d = 15;cout<<c + d<<endl;return 0;

}

復制代碼

輸出結果為：

可以看到a+b的結果貌似比較正常，但是c+d和我們想象的好像不太一樣。其實4294967295就是11111111 1111111 11111111 1111111就是-1在內存中的形式，看成無符號數就是這個結果啦。所以unsigned int和int做運算會將int看成unsigned int，而且結果也是unsigned int。

unsigned char和char進行運算

看一個顛覆上面邏輯的例子：
復制代碼

#include

using namespace std;

int main()

{

char a = -16;unsigned char b = 14;if(a > b)cout<<"負數大于正數了！\n";cout<<a+b<<endl;return 0;

}

復制代碼

輸出結果：

如果按照上面unsigned int和int進行運算的邏輯，這里unsigned char和char進行運算，那應該是a要看成無符號數，所以a的值比較大呀，而且a+b的結果應該是-2對應的無符號數，也就是254才對呀？

之所以會出現上面的結果是因為，C語言中比int小的整型（包括short 、unsigned short 、 unsigned char和char）在運算中都要轉換成int然后進行運算，至于為什么選擇轉換為int，應該是從效率上考慮的，因為通常情況下int的長度被定義為機器處理效率最高的長度，比如32位機上，一次處理4個字節效率是最高的，所以雖然short（我機器上占2個字節）更節省內存，但是在運算中的效率，是int更高。所以上面，無論是邏輯運算a>b還是算術運算a+b中a和b都默認轉換成了int，所以算術運算的結果也是帶符號的。

但是還需要注意一個問題就是轉換成int類型的時候，高位補齊的問題。

如果是unsigned的類型轉換成int類型，高位補0.

如果是signed的類型轉換成int類型，如果原來最高位是1則補1，如果是0則補0。

比如：
復制代碼

#include

using namespace std;

int main()

{

char a = -16;unsigned char b = 255;char c = 255;cout<<a+b<<endl;cout<<a+c<<endl;return 0;

}

復制代碼

其中char c = 255，在內存中為11111111，最高位是1，轉換成int時高位補1，也就是11111111 11111111 11111111 11111111，就是-1

注意：轉換成unsigned int類型時，也是一樣的。

比如：
復制代碼

#include

using namespace std;

int main()

{

char a = 255;unsigned int b = a;cout<<b<<endl;char c = 15;unsigned int d = c;cout<<d<<endl;return 0;

}

復制代碼

a在內存中為11111111，最高位是1，轉換時高位補1，也就是

11111111 11111111 11111111 11111111，也就是無符號數2^32

c在內存中為00001111，最高位是0，轉換高位補0，也就是

00000000 00000000 00000000 00001111，還是15
復制代碼

#include

using namespace std;

int main()

{

unsigned char a = 255;int b = a;cout<<b<<endl;unsigned char c = 15;int d = c;cout<<d<<endl;return 0;

}

復制代碼

對于unsigned char在轉換成int或unsigned int時，無論最高位是0還是1，都補0。

對于unsigned short和short進行運算，和char和unsigned char一樣，都是要先轉換成int，然后再進行運算。

轉換時高位補齊的方法也和unsigned char、char一樣。

再來一個例子：
int main()
{
unsigned int a=50;
unsigned int b=100;
printf("%u",a-b);
return 0;
}

結果是4294967246

為什么呢？

實際上 CPU里只有加法器 沒有減法器 做a-b運算時，實際上是做了a+(~b)

因為計算機運算采用補碼運算

a-b=a[補碼]+(-b)[補碼]

50的二進制是： 00000000|00000000|00000000|00110010
100的二進制是： 00000000|00000000|00000000|01100100

50的補碼是 00000000|00000000|00000000|00110010

-100的補碼是 11111111|11111111|11111111|10011100

補碼相加得到的結果是 11111111|11111111|11111111|11001110=4294967246

由于a-b得到的是無符號整形，所以原碼與補碼相等 結果自然為4294967246

1、https://www.cnblogs.com/qingergege/p/7507533.html
2、https://blog.csdn.net/Xiejunyi12/article/details/50654140?utm_medium=distribute.pc_relevant_bbs_down.none-task–2_allfirst_rank_v2_{rank_v29-7.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_bbs_down.none-task–2}all_{first_rank_v2}rank_v29-7.nonecase

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言无符号数运算问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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