用C表示负数？

Question

C如何表示负整数？

是通过二进制补码表示还是使用MSB（最高有效位）？

-1十六进制为ffffffff。

所以请为我澄清一下。

Answer 1

ISO C（C99 section 6.2.6.2/2在这种情况下，但会延续到标准（a）的后续迭代）指出，实现必须为整数数据类型选择两种不同的表示形式之一，即二进制补码，二进制补码或符号/幅度（尽管这是难以置信的）两者的互补实现可能远远超过其他实现）。

在所有这些表示中，正数是相同的，唯一的区别是负数。

要获得正数的负表示，您：

将所有位取反，然后再加一个二的补码。
将所有位取反以补充。
仅将符号位反转为符号/幅度。
您可以在下表中看到它：

编号 补码| 补语| 符号/幅度
=================================================== = | ====================
     5 | 0000 0000 0000 0101 | 0000 0000 0000 0101 | 0000 0000 0000 0101
    -5 | 1111 1111 1111 1011 | 1111 1111 1111 1010 | 1000 0000 0000 0101

请记住，ISO并不要求在表示中使用所有位。他们介绍了符号位，值位和填充位的概念。现在，我从未真正看到过带有填充位的实现，但是，从C99基本原理文档中，他们有以下解释：

假设一台机器使用一对16位short（每个都有自己的符号位）组成一个32位int，而在此32位int中使用时，低位short的符号位被忽略。然后，作为32位带符号的int，在确定32位带符号的int的值时会有一个填充位（在32位中间）。但是，如果将此32位项目视为32位unsigned int，则该填充位对用户程序可见。C委员会被告知，有一台以这种方式工作的机器，这就是向C99添加填充位的原因之一。

我相信他们所指的机器是Datacraft 6024（它是Harris Corp的继任者）。在这些机器中，您有一个用于带符号整数的24位字，但是，如果您想使用更宽的类型，它会将其中两个作为47位值串在一起，而其中一个字的符号位被忽略：

+---------+-----------+--------+-----------+
| sign(1) | value(23) | pad(1) | value(23) |
+---------+-----------+--------+-----------+
\____________________/ \___________________/
      upper word            lower word

（a）有趣的是，由于实际上很少使用其他两种方法的现代实现方式，人们一直在推动将二进制补码作为一种真正的方法来接受。这在C ++标准中已经走了很长一段路（WG21是负责此工作的工作组），现在显然也考虑将其用于C（WG14）。