无符号整形是指整数类型,它的变量不仅可以存储正数还可以存储0,但是无法存储负数。因为无符号整形的第1位不是符号位,而是数值位,取值范围为0到2^n-1,其中n为无符号整形变量的位数。
在C/C++中,通常用unsigned来表示无符号整形。在定义时,可以使用不同的语法,如:unsigned int,unsigned short,unsigned long等。
使用无符号整形可以提高计算机处理一些位操作的性能,因为位操作常常是处理二进制数时所需执行的操作。对于机器码长度相同的情况下,无符号整形所能表示的最大值是有符号整形只能表示其绝对值的2倍,所以无符号整形的加法、减法、乘法、比较运算等都比有符号整形要快。
例如,当需要对一个二进制数进行位运算并需要高效地处理时,我们通常会使用无符号整形。
无符号整形通常用于处理一些二进制数据,如文件头信息,文件的魔数等。因为这些值通常都是非负的整数。此时使用无符号整形不仅能够表示其对应的数值,而且能够防止出现符号错误。
例如,“文件头”通常有一些固定的格式,若读取的数据类型为有符号整形,则在解析中可能会出现符号位处理错误,而使用无符号整形则可以避免这类错误。
在一些场景下,我们需要优化存储空间,尤其是当处理大量数据时,就需要使用无符号整形以降低存储开销。因为无符号整形位数相同的情况下,其能表示的最大值是有符号整形能表示的最大值的2倍。
例如,在IPv4地址的存储中,每个数值都是介于0-255之间的。如果使用有符号整形来存储,因为IPv4地址全部都是正整数,如果使用有符号整形来存储,每个数字都要占4个字节,而使用无符号整形只需要占用1个字节就可以表示。这样每个IPv4地址只需要使用4个字节,而不会增加额外的存储开销。