在计算机中,数字有两种类型:有符号数和无符号数。简单来说,有符号数包括正数、负数和零,而无符号数只包括非负数和零。
在二进制表示中,无符号数的最高位是0,表示它是非负数;而有符号数的最高位为1时,表示它是负数。因此,无符号数具有更大的表示范围,但不能表示负数。
无符号数的存储方式与有符号数相同,都采用二进制补码表示。无符号数的最高位仍然表示最高位的权值,但它没有符号位。
例如,8位无符号数能够表示的最大值为11111111(2) = 255(10)。而这个数在计算机内部存储时,使用二进制补码表示为 11111111(2) = 255(10)。
当无符号数运算溢出时,会返回到值域中,而不会出现无限制的增长或收缩。例如,将255加1,得到的结果为0。
无符号数常常用于表示物理量,例如存储无符号数表示的物理量时,溢出位即为数据周期。在编程中,当需要表示一个无符号数时,需要用对应的无符号数据类型来进行定义。
无符号数的优点在于:它们可以直接对位进行操作,无需考虑符号位,具有更高的运算效率。
由于无符号数不能表示负数,所以在进行无符号数运算时,要特别注意它们的符号。例如,如果两个无符号数进行减法操作,可能会得到一个比较大的正数或一个比较小的负数。
此外,当一个有符号数和一个无符号数进行运算时,必须转换其中一个数的符号位。否则,无符号数可能会被错当成有符号数进行运算,导致输出结果出现错误。