C语言中的有符号和无符号是什么意思给仔细讲讲

有符号数与无符号数二进制数0…000003表示零，0…00001表示一，0…00010表示二，如此等等直到无限，但是负数怎么办？为了表示有符号数，大多数计算机系统使用二进制补码计数系统（two’s complement numbering system）。有符号数采用的表示法给这些数添加了一些基本的约束，因此，为了更有效地使用有符号数和无符号数，了解它们的表示法之间的区别是非常重要的。使用n位最多可以表示2n个不同的对象。负数有着和正数平等的地位，因此我们不得不将这2n个组合在负数与非负数之间“平分”。例如，一个字节可以表示负数-128 .. -1和非负数0 .. 127。而 16位的字则可以表示范围在-32,768 .. +32,767之间的有符号数。32位的双字可以表示范围在-2,147,483,648 .. +2,147,483,647之间的数。总之，使用n位可以表示范围在-2n-1到+2n-1-1之间的有符号数。二进制补码系统使用最高位作为符号位（sign bit）。如果最高位是零，则表示该数非负，如果最高位作是一，则表示是负数，以下是16位数的一些例子：$8000（%1000_0000_0000_0000）是负数，因为最高位是一$100（%0000_0001_0000_0000）是非负数，因为最高位是零$7FFF（%0111_1111_1111_1111）是非负数$FFFF（%1111_1111_1111_1111）是负数$FFF（%0000_1111_1111_1111）是非负数为了将一个二进制补码表示的数取负（negate），可以使用如下算法：1. 将该数的所有位取反（invert），也就是将所有的零改为一，所有的一改为零。2. 将取反后的数加一（忽略溢出）。例如，以下就是计算十进制数-5的8位表示的步骤：%0000_0101五 （二进制）%1111_1010所有位取反%1111_1011加一，得到�6�15 （二进制补码表示）现在对-5再取负，结果就是5（%0000_0101），正如我们所预期的一样：%1111_1011-5的二进制补码表示%0000_0100所有位取反%0000_0101加一，得到5 （二进制）以下举一些16位数和将它们取负的例子：首先，对32,767（$7fff）取负：$7FFF：%0111_1111_1111_1111+32,767，最大的十六位正整数 %1000_0000_0000_0000所有位取反（8000h） %1000_0000_0000_0001加一（8001h，即是-32,767）接下来，对16,384（$4000）取负$4000：%0100_0000_0000_000016,384 %1011_1111_1111_1111所有位取反（$BFFF） %1100_0000_0000_0000加一（$C000，即是-16,384）再对-32,768（$8000）取负$8000：%1000_0000_0000_0000-32,768，最小的16位负整数 %0111_1111_1111_1111所有位取反（$7FFF） %1000_0000_0000_0000加一（$8000，即是-32,768）对$8000取反得到$7FFF，再加一得到$8000！等等，这是怎么回事？-（-32,768）还是-32,768？当然不是。但是，16位二进制补码计数系统是无法表示+32,768的。基本上，我们是不能对二进制补码计数系统中的最小值取负的。