为什么 unsigned int 小于零是可能的？

Question

我只是试图将 unsigned int 降低到 0 以下。令我惊讶的是它有效！

#include<stdio.h>

int main(void)
{
        unsigned int foo = 5;
        foo -= 10;
        printf("%d", foo);
        return 0;
}

编译为

clang -Weverything main.c

这个程序返回

-5

正如 this post 和我个人所知，这是不可能的。但是为什么它会起作用呢？我错过了什么吗？是因为未定义的行为吗？还是 printf？或者别的什么？

Answer 1

printf() 将 foo 的值解释为有符号整数。尝试用 %u 替换 %d。

编辑：正如 dasblinkenlight 所说，这是未定义的行为。编程语言规范没有说明如果发生这种情况应该怎么办，所以它留给了实现。有时这可能会产生不同的结果，但在这种情况下，它可能不会。

Answer 2

此程序使用 printf 将 unsigned int 的值重新解释为有符号整数。虽然当 unsigned int 的值也适合 int 时这不是问题，但这是未定义的行为：

If any argument is not the correct type for the corresponding conversion specification, the behavior is undefined

解释：从五减十 "wraps around"，因此根据系统对 unsigned int 的表示，您会得到一个很大的数字。事实证明，这个大数的位表示对应于系统中负五的表示，因此当 printf 将值重新解释为有符号时，将打印负五。

why isn't there any notice from compiler?

有关可能的解释，请参阅 this Q&A。

Answer 3

计算机上的数字以二进制补码形式存储。以 2 的补码表示的负数是无符号数范围内的有效数。处理器核心巧妙地实现了 addition/subtractions/multiplication/division，这样它就不需要知道数字的符号来执行这些操作。利用这个核心的C语言将这些数字传递给处理器的运算单元，处理器的运算单元执行请求的操作并得到return结果。这就是您在整数上得到预期结果的原因。

为什么 unsigned int 小于零是可能的？

Why is a unsigned int below zero possible?

c

variables

int

unsigned