¿Cuál es la diferencia entre int firmado y sin firmar?

¿Cuál es la diferencia entre int firmado y sin firmar?

Como probablemente sepa, intLos correos electrónicos se almacenan internamente en binario. Típicamente un int contiene 32 bits, pero en algunos entornos puede contener 16 o 64 bits (o incluso un número diferente, por lo general, pero no necesariamente, una potencia de dos).

Pero para este ejemplo, veamos los enteros de 4 bits. Pequeño, pero útil para fines ilustrativos.

Dado que hay cuatro bits en dicho entero, puede asumir uno de los 16 valores; 16 es dos elevado a la cuarta potencia, o 2 por 2 por 2 por 2. ¿Cuáles son esos valores? La respuesta depende de si este entero es un signed int o un unsigned int. Con un unsigned int, el valor nunca es negativo; no hay signo asociado con el valor. Aquí están los 16 valores posibles de un cuatro bits unsigned int:

bits  value
0000    0
0001    1
0010    2
0011    3
0100    4
0101    5
0110    6
0111    7
1000    8
1001    9
1010   10
1011   11
1100   12
1101   13
1110   14
1111   15

… y Aquí están los 16 valores posibles de un cuatro bits signed int:

bits  value
0000    0
0001    1
0010    2
0011    3
0100    4
0101    5
0110    6
0111    7
1000   -8
1001   -7
1010   -6
1011   -5
1100   -4
1101   -3
1110   -2
1111   -1

Como puedes ver, por signed ints el bit más significativo es 1 si y solo si el número es negativo. Por eso, por signed ints, este bit se conoce como “bit de signo”.

En términos simples, un int sin signo es un número entero que no puede ser negativo y, por lo tanto, tiene un rango más alto de valores positivos que puede asumir. Un int con signo es un número entero que puede ser negativo pero tiene un rango positivo más bajo a cambio de valores más negativos que puede asumir.

int y unsigned int son dos tipos enteros distintos. (int también puede ser referido como signed into solo signed; unsigned int también puede ser referido como unsigned.)

Como los nombres implican, int es un firmado tipo entero, y unsigned int es un no firmado tipo entero. Eso significa que int es capaz de representar valores negativos, y unsigned int sólo puede representar valores no negativos.

El lenguaje C impone algunos requisitos sobre los rangos de estos tipos. El rango de int debe ser por lo menos -32767 .. +32767y el rango de unsigned int debe ser por lo menos 0 .. 65535. Esto implica que ambos tipos deben tener al menos 16 bits. Son de 32 bits en muchos sistemas, o incluso de 64 bits en algunos. int normalmente tiene un valor negativo adicional debido a la representación de complemento a dos utilizada por la mayoría de los sistemas modernos.

Quizás la diferencia más importante es el comportamiento de la aritmética con signo frente a la sin signo. para firmado int, el desbordamiento tiene un comportamiento indefinido. Para unsigned int, no hay desbordamiento; cualquier operación que produzca un valor fuera del rango del tipo se reinicia, por ejemplo UINT_MAX + 1U == 0U.

Cualquier tipo de entero, con o sin signo, modela un subrango del conjunto infinito de enteros matemáticos. Mientras trabaje con valores dentro del rango de un tipo, todo funciona. Cuando se acerca al límite inferior o superior de un tipo, encuentra una discontinuidad y puede obtener resultados inesperados. Para los tipos enteros con signo, los problemas ocurren solo para valores negativos y positivos muy grandes, que exceden INT_MIN y INT_MAX. Para tipos enteros sin signo, los problemas ocurren para valores positivos muy grandes y en cero. Esto puede ser una fuente de errores. Por ejemplo, este es un bucle infinito:

para (int sin signo i = 10; i >= 0; i --) [
    printf("%u\n", i);
}

because i is always greater than or equal to zero; that’s the nature of unsigned types. (Inside the loop, when i is zero, i-- sets its value to UINT_MAX.)

Sometimes we know in advance that the value stored in a given integer variable will always be positive-when it is being used to only count things, for example. In such a case we can declare the variable to be unsigned, as in, unsigned int num student;. With such a declaration, the range of permissible integer values (for a 32-bit compiler) will shift from the range -2147483648 to +2147483647 to range 0 to 4294967295. Thus, declaring an integer as unsigned almost doubles the size of the largest possible value that it can otherwise hold.

In practice, there are two differences:

1. printing (eg with cout in C++ or printf in C): unsigned integer bit representation is interpreted as a nonnegative integer by print functions.
2. ordering: the ordering depends on signed or unsigned specifications.

this code can identify the integer using ordering criterion:

char a = 0;
a--;
if (0 < a)
    printf("unsigned");
else
    printf("signed");

char is considered signed in some compilers and unsigned in other compilers. The code above determines which one is considered in a compiler, using the ordering criterion. If a is unsigned, after a--, it will be greater than 0, but if it is signed it will be less than zero. But in both cases, the bit representation of a is the same. That is, in both cases a-- does the same change to the bit representation.