C语言 unsigned char

1、unsigned char 与 signed char

char 的符号属性（signed/unsigned）取决于编译器，但 unsigned char 明确是无符号的。

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned char u = 255;
    signed char s = -1;

    printf("unsigned char: %u\n", u);  // 输出 255
    printf("signed char: %d\n", s);    // 输出 -1

    return 0;
}

2、unsigned char 作用

unsigned char 是一种 无符号字符类型，在处理二进制数据、需要精确控制内存、或者做底层嵌入式编程，unsigned char 是非常常用且重要的类型。

1）表示原始字节数据

用于图像、网络、音频等“二进制”处理场景，确保不会意外解释为负数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.bin", "rb"); // 以二进制只读模式打开文件
    if (file == NULL) {
        perror("无法打开文件");
        return 1;
    }

    unsigned char buffer[1024]; // 定义一个字节缓冲区

    size_t bytesRead = fread(buffer, 1, 1024, file); // 从文件中读取最多1024字节
    if (bytesRead == 0) {
        perror("读取文件失败或文件为空");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    printf("成功读取了 %zu 字节的数据：\n", bytesRead);
    for (size_t i = 0; i < bytesRead; ++i) {
        printf("%02X ", buffer[i]); // 以十六进制打印每个字节
        if ((i + 1) % 16 == 0) printf("\n");
    }
    printf("\n");

    fclose(file); // 关闭文件
    return 0;
}

2）做位操作时更安全

使用 signed char 时，右移可能进行算术移位，结果可能不符合预期。unsigned 保证逻辑移位，结果更直观。

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned char val = 0b11110000; // 二进制：11110000，即十进制 240

    printf("原始值: 0x%02X (%u)\n", val, val);

    val = val >> 2; // 右移两位：00001111，即十进制 60

    printf("右移2位后的值: 0x%02X (%u)\n", val, val);

    return 0;
}

3）避免符号扩展

当把 char 转换为 int 或进行位操作时，signed char 会自动进行符号扩展。

#include <stdio.h>

int main() {
    // signed char 示例
    signed char s = 0xFF;   // 0xFF = -1（有符号的情况下）
    int i = s;              // 会进行符号扩展，i = -1（0xFFFFFFFF）

    // unsigned char 示例
    unsigned char u = 0xFF; // 0xFF = 255（无符号）
    int j = u;              // 直接转换为 int，j = 255（0x000000FF）

    printf("signed char s = 0xFF --> int i = %d (0x%X)\n", i, i);
    printf("unsigned char u = 0xFF --> int j = %d (0x%X)\n", j, j);

    return 0;
}