在计算机科学中,数值的数据类型有两种,一种是带符号数据类型,一种是无符号数据类型。带符号数据类型是指可以表示正、负数的数据类型,而无符号数据类型仅能表示非负整数。无符号数运算就是针对无符号数据类型的运算。
无符号数采用二进制表示,其最高位不表示符号位,而是数值的位权。例如,无符号8位整数最大可以表示的数值为255(11111111),而不是带符号8位整数的最大值127(01111111)。
无符号数是直接将二进制数转换成十进制数,计算机无需进行符号位扩展,运算速度比带符号数快。
在无符号数运算中,只涉及非负数。因此,无符号数运算具有以下几个特点:
1、无符号数之间的运算遵循二进制运算法则。
2、无符号数的加法、减法、乘法具有结合律和交换律。
3、无符号数的除法结果只有商,没有余数。
4、无符号数的大小比较要按照数值大小进行比较,而不是符号位。
无符号数运算主要应用在磁盘操作、图形处理、网络传输等领域中。在磁盘操作中,文件大小使用无符号整数存储,对文件进行拆分、合并等操作时需要使用无符号数运算。在图形处理中,像素的颜色和亮度也使用无符号整数表示。在网络传输中, IP 地址也是无符号整数表示。