C语言 char 类型的默认符号性( signed/unsigned)

1、与平台和编译器相关

char 是一种独立的类型，但可以具有符号性。标准中没有明确规定 char 默认是有符号（signed）还是无符号（unsigned）。

char 的符号性依赖于平台和编译器，但大多数现代平台（如 x86）上默认是 signed。在跨平台开发时，为了避免歧义，建议显式使用 signed char 或 unsigned char。可以通过编译器选项或运行时检测代码来确认符号性。

2、检测 char 的符号性

通过简单的代码测试，可以验证当前环境下 char 的符号性，代码如下，

#include <stdio.h>

int main() {
    char c = -1; // 赋值一个负值
    if (c < 0) {
        printf("char 默认是 signed\n");
    } else {
        printf("char 默认是 unsigned\n");
    }
    return 0;
}

3、影响符号性的场景

char 类型的默认符号性（signed 或 unsigned）在 C 语言中会影响程序的行为，尤其是在涉及数值运算、比较、类型提升以及数据传递等场景时。

1）数值范围

如果 char 是 signed，取值范围通常为 -128 到 127（若 char 为 8 位）。如果 char 是 unsigned，取值范围通常为 0 到 255。

#include <stdio.h>

int main() {
    char c1 = 200; // 超过 signed char 的范围
    unsigned char c2 = 200;

    printf("Signed char: %d\n", c1);   // 如果 char 是 signed，可能打印负值
    printf("Unsigned char: %u\n", c2); // 始终打印正值

    return 0;
}

2）算术运算

符号性会影响 char 类型的算术运算结果。

#include <stdio.h>

int main() {
    char c1 = 127;  // signed char 最大值
    char c2 = 1;

    char result = c1 + c2; // 是否溢出取决于符号性
    printf("Result: %d\n", result);

    return 0;
}

3）比较操作

号性会影响比较操作，尤其是在比较大于 127 或小于 0 的值时。

#include <stdio.h>

int main() {
    char c1 = 200;          // 若 char 是 signed
    unsigned char c2 = 200; // 明确无符号

    if (c1 > 0) {
        printf("Signed char is positive\n");
    } else {
        printf("Signed char is negative\n");
    }

    if (c1 == c2) {
        printf("Equal\n");
    } else {
        printf("Not Equal\n");
    }

    return 0;
}

4）类型提升

在算术运算或函数参数传递时，char 类型通常会被提升为 int 类型。符号性决定了提升后的值。

#include <stdio.h>

int main() {
    char c = 200; // 假设 char 是 signed

    // 类型提升到 int 后进行打印
    printf("Value: %d\n", c);

    return 0;
}

5）函数参数传递

当将 char 传递给接受 int 参数的函数时，符号性会影响传递的值。

#include <stdio.h>

void printValue(int val) {
    printf("Value: %d\n", val);
}

int main() {
    char c = 200; // 假设 char 是 signed
    printValue(c);

    return 0;
}

6）文件和网络数据处理

在处理二进制数据（如文件或网络字节流）时，char 的符号性会影响读取和写入的值。

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned char buffer[4] = {0xFF, 0x00, 0xAA, 0x55};
    char signedValue = buffer[0];

    printf("Unsigned char: %u\n", buffer[0]);
    printf("Signed char: %d\n", signedValue);

    return 0;
}