c語言中int，c語言signed char,C語言 1字節signed char的范圍為什么是-128~127?

參考

c語言中int、無符號單字節范圍

無符號單字節unsigned char位寬是8bit，范圍[0, 1111 1111b]，也就是[0, 255]。

有符號單字節范圍

有符號單字節signed char位寬也是8bit，絕對值范圍也是[0, 1111 1111b]，不過最高位表示符號位，能表示的范圍是多少呢？

不得不考慮一個特殊情況，0加符號位可表示+0，-0。而在早期計算機存儲不夠時，用2個不同的補碼(±0)表示數學上的同一個0，是一種浪費，故規定-0表示為-128。

這樣，[-127, 127](補碼：[1000 0001b, 0111 1111b])就沒有爭議。

我們知道，

-128 = -127 - 1，那么，補碼=1000 0001b - 1b = 1000 0000b ，最高位1，符號位未變；

128 = 127 + 1，那么，有兩種情況

1)反碼+1到補碼符號位改變，補碼=0111 1111b + 1b = 1000 0000b，最高位1，與-128補碼相同。

2)反碼+1到補碼符號位不可變，補碼=0111 1111b + 1b = 0000 0000b， 最高位為0，與+0補碼相同。 (不符合溢出特點，因為+0不是最小的數，最大的數溢出后一般成為最小的數，舍)

由此，+128(若存在)及-128的補碼，和-0原碼是一樣的。

那么，-128在計算機中實際上是如何用單字節存儲的？

下面做實驗驗證，思路：用單字節signed char存儲，然后直接debug查看存儲的二進制值。

(調試環境：IDE Eclipse Photon，編譯器：Cygwin GCC)

#include

int main()

{

signed char a = -128;

signed char a2= -127;

signed char a3 = 128;

int na = sizeof(a);

int na2 = sizeof(a2);

int na3 = sizeof(a2);

printf("a=%d , size=%d\n", a, na);

printf("a2=%d , size=%d\n", a2, na2);

printf("a3=%d , size=%d\n", a3, na3);

a --;

a2 --;

a3 ++;

printf("a=%d , size=%d\n", a, na);

printf("a2=%d , size=%d\n", a2, na2);

printf("a3=%d , size=%d\n", a3, na3);

return 0;

}

可以發現，

a=-128 (Decimal)= 1000 0000 (Binary)

a=-127 (Decimal)= 1000 0001 (Binary)

a=+128 (Decimal)，但計算機存儲值=-128(Decimal)=1000 0000 (Binary)

a, a2, a3自減1后，

a = 0111 1111(Binary) = 127 (Decimal)

a2 = 1000 0000(Binary) = -128(Decimal)

a3 = -127(Decimal)

對應Console輸出

小結

1. 計算機中，C語言有符號單字節表示范圍[-128, 127]

2. 無法直接存儲128，會轉換為-128