无符号数的输出

发布时间：2023-05-10 08:58:58 所属栏目：语言来源：

导读：无符号数可以以八进制、十进制和十六进制的形式输出，它们对应的格式控制符分别为：
unsigned short unsigned int unsigned long
八进制 %ho %o %lo
十进制 %hu %u %lu
十六进制

无符号数可以以八进制、十进制和十六进制的形式输出，它们对应的格式控制符分别为：
    unsigned short   unsigned int   unsigned long
八进制   %ho   %o   %lo
十进制   %hu   %u   %lu
十六进制   %hx 或者 %hX   %x 或者 %X   %lx 或者 %lX
上节我们也讲到了不同进制形式的输出，但是上节我们还没有讲到正负数，所以也没有关心这一点，只是“笼统”地介绍了一遍。现在本节已经讲到了正负数，那我们就再深入地说一下。

严格来说，格式控制符和整数的符号是紧密相关的，具体就是：
%d 以十进制形式输出有符号数；
%u 以十进制形式输出无符号数；
%o 以八进制形式输出无符号数；
%x 以十六进制形式输出无符号数。

在实际开发中，也基本没有“输出负的八进制数或者十六进制数”这样的需求，我想可能正是因为这一点，printf 才没有提供对应的格式控制符。

下表全面地总结了不同类型的整数，以不同进制的形式输出时对应的格式控制符（--表示没有对应的格式控制符）。
    short   int   long   unsigned short   unsigned int   unsigned long
八进制   --   --   --   %ho   %o   %lo
十进制   %hd   %d   %ld   %hu   %u   %lu
十六进制   --   --   --   %hx 或者 %hX   %x 或者 %X   %lx 或者 %lX
有读者可能会问，上节我们也使用 %o 和 %x 来输出有符号数了，为什么没有发生错误呢？这是因为：
当以有符号数的形式输出时，printf 会读取数字所占用的内存，并把最高位作为符号位，把剩下的内存作为数值位；
当以无符号数的形式输出时，printf 也会读取数字所占用的内存，并把所有的内存都作为数值位对待。

对于一个有符号的正数，它的符号位是 0，当按照无符号数的形式读取时，符号位就变成了数值位，但是该位恰好是 0 而不是 1，所以对数值不会产生影响，这就好比在一个数字前面加 0，有多少个 0 都不会影响数字的值。

如果对一个有符号的负数使用 %o 或者 %x 输出，那么结果就会大相径庭，读者可以亲试。

可以说，“有符号正数的最高位是 0”这个巧合才使得 %o 和 %x 输出有符号数时不会出错。

再次强调，不管是以 %o、%u、%x 输出有符号数，还是以 %d 输出无符号数，编译器都不会报错，只是对内存的解释不同了。%o、%d、%u、%x 这些格式控制符不会关心数字在定义时到底是有符号的还是无符号的：
你让我输出无符号数，那我在读取内存时就不区分符号位和数值位了，我会把所有的内存都看做数值位；
你让我输出有符号数，那我在读取内存时会把最高位作为符号位，把剩下的内存作为数值位。

说得再直接一些，我管你在定义时是有符号数还是无符号数呢，我只关心内存，有符号数也可以按照无符号数输出，无符号数也可以按照有符号数输出，至于输出结果对不对，那我就不管了，你自己承担风险。

下面的代码进行了全面的演示：
#include <stdio.h>
int main()
{
short a = 0100; //八进制
int b = -0x1; //十六进制
long c = 720; //十进制

unsigned short m = 0xffff; //十六进制
unsigned int n = 0x80000000; //十六进制
unsigned long p = 100; //十进制

//以无符号的形式输出有符号数
printf("a=%#ho, b=%#x, c=%ld\n", a, b, c);
//以有符号数的形式输出无符号类型（只能以十进制形式输出）
printf("m=%hd, n=%d, p=%ld\n", m, n, p);
return 0;
}
运行结果：
a=0100, b=0xffffffff, c=720
m=-1, n=-2147483648, p=100

对于绝大多数初学者来说，b、m、n 的输出结果看起来非常奇怪，甚至不能理解。按照一般的推理，b、m、n 这三个整数在内存中的存储形式分别是：
b、m、n三个整数在内存中的存储形式
当以 %x 输出 b 时，结果应该是 0x80000001；当以 %hd、%d 输出 m、n 时，结果应该分别是 -7fff、-0。但是实际的输出结果和我们推理的结果却大相径庭，这是为什么呢？
注意，-7fff 是十六进制形式。%d 本来应该输出十进制，这里只是为了看起来方便，才改为十六进制。

（编辑：汽车网）

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