无符号类型的使用建议

很多地方都提到了无符号数（unsigned）：

• char类型的符号问题
• 一元转换（Unary conversions）
• 二元转换（Binary conversions）
• 关于溢出（Overflow）
• 一元减号与无符号数
• 二元减法与无符号数
• 移位操作符的注意事项

C语言中无符号类型的一些特性与“直觉”不同，因此，在处理无符号数时要多加小心。

比如下面这个有符号数和无符号数混用的例子：

int array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0]))
 
int main(void)
{
        int d = -1, x;
        ...
 
        if (d <= TOTAL_ELEMENTS - 2)
                x = array[d + 1];
        ...
}

代码没有如预期运行，因为sizeof的返回值类型size_t是一个无符号类型（至少为unsigned int），导致变量d类型提升，变成一个很大的无符号数，从而if判断为假。

下面是一些关于无符号数的使用建议：

• 一般情况下，尽量不用无符号类型，以免增加不必要的复杂性。尤其不要仅仅因为无符号数没有负值，而用它来表示一些非负数量（如年龄）。
• 尽量使用int这样的有符号类型，这样在涉及混合类型提升等复杂细节时，不必担心边界情况（如-1转换成很大的正数）。
• 在位操作和结构体位域的地方，使用无符号类型，以保证可移植性。
• 尽量避免有符号类型和无符号类型的混用场合，实在不行，应该使用强制转换来明确表达期望的转换方式，而不是交由编译器来选择。

比如上例的if判断，可做如下修改：

        if (d <= (int)TOTAL_ELEMENTS - 2)