c++ - 无符号整数如何工作

Question

如标题所示，我很好奇 unsigned int(或类似 NSUInteger、u_int_blah 的东西，但我认为这些是同一事物的所有 typedef)都有效。例如，当它们的值低于零时，是否会引发异常？会不会出错？一个具体示例是间接将值设置为负数。

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

此外，另一种间​​接设置它的方法是让用户输入它。

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

所以真的，我有三个问题。是什么阻止了 unsigned int 被分配给负数 (unsigned int x = - 3)。这种行为是如何实现的(通过编译器，或通过其他方式)。当 unsigned int 被(直接或间接)赋给一个负值时会发生什么。数据是否损坏？它溢出了吗？
谢谢

Answer 1

unsigned 与 signed 比较时，都会被转为 unsigned。该过程与数据在内存中的存储方式有关。 在二进制中，负数(如 -3)将存储为:

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

你可以看出 -3 可以是这样的:

// 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
}

会像

// 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
}