Как привести или преобразовать беззнаковое целое число в целое число в C?

Ответ 2 · рейтинг 6 · Saurabh Gokhale

Целое число без знака может быть преобразовано в знаковое (или наоборот) с помощью простого выражения, как показано ниже:

unsigned int z;
int y=5;
z= (unsigned int)y;

Хотя это не относится к вопросу, вы хотели бы прочитать следующие ссылки:

• преобразование подписанного в неподписанное в C - всегда ли это безопасно?
• производительность целых чисел без знака и целых чисел со знаком
• Знаковые и беззнаковые значения в C
• Какие преобразования типов происходят?

Ответ 3 · рейтинг 4 · Pearly

ИМХО вопрос вечный. Как указано в различных ответах, присвоение значения без знака, которое не находится в диапазоне [0, INT_MAX], определяется реализацией и может даже вызвать сигнал. Если беззнаковое значение считается представлением числа со знаком в виде дополнения до двух, вероятно, наиболее переносимым способом является IMHO способ, показанный в следующем фрагменте кода:

#include <limits.h>
unsigned int u;
int i;

if (u <= (unsigned int)INT_MAX)
  i = (int)u; /*(1)*/
else if (u >= (unsigned int)INT_MIN)
  i = -(int)~u - 1; /*(2)*/
else
  i = INT_MIN; /*(3)*/

• Ветвь (1) очевидна и не может вызывать переполнение или ловушки, поскольку она сохраняет значение.

• Ветвь (2) прилагает некоторые усилия, чтобы избежать переполнения целого числа со знаком, беря дополнение значения до единицы с помощью побитового НЕ, приводит его к 'int' (которое теперь не может переполняться), отрицает значение и вычитает единицу, что также может здесь не перелить.

• Ветвь (3) обеспечивает яд, который мы должны принять в отношении целей дополнения или знака/величины, потому что диапазон представления целого числа со знаком меньше, чем диапазон представления дополнения до двух.

Скорее всего, это сведется к простому перемещению по цели с дополнением до двух; по крайней мере, я наблюдал такое с GCC и CLANG. Также ветвь (3) недостижима для такой цели - если кто-то хочет ограничить выполнение двумя дополнительными целями, код может быть сжат до

#include <limits.h>
unsigned int u;
int i;

if (u <= (unsigned int)INT_MAX)
  i = (int)u; /*(1)*/
else
  i = -(int)~u - 1; /*(2)*/

Рецепт работает с любой парой типов со знаком/без знака, и код лучше всего поместить в макрос или встроенную функцию, чтобы компилятор/оптимизатор мог разобраться с ним. (В этом случае полезно переписать рецепт с тернарным оператором. Но он менее читаем и, следовательно, не является хорошим способом объяснить стратегию.)

И да, некоторые приведения к "unsigned int" избыточны, но

• они могут помочь случайному читателю

• некоторые компиляторы выдают предупреждения при сравнении со знаком/без знака, потому что неявное приведение приводит к некоторому неинтуитивному поведению из-за дизайна языка

Ответ 4 · рейтинг 3 · Jeremiah Willcock

Если у вас есть переменная unsigned int x;, вы можете преобразовать ее в int с помощью (int)x.

Ответ 5 · рейтинг 1 · DarkDust

Это так просто:

unsigned int foo;
int bar = 10;

foo = (unsigned int)bar;

Или наоборот...

Ответ 6 · рейтинг 1 · Lundin

Если в одном и том же выражении используются unsigned int и (signed) int, подписанный int неявно преобразуется в unsigned. Это довольно опасная особенность языка C, о которой вам нужно знать. Это может быть или не быть причиной вашей ошибки. Если вам нужен более подробный ответ, вам придется опубликовать код.

Ответ 7 · Jixuan Cheng

Некоторые пояснения из C++Primer 5th стр. 35

Если мы присвоим значение вне диапазона объекту беззнакового типа, результатом будет остаток значения по модулю количества значений, которые может содержать целевой тип.

Например, 8-битный символ без знака может содержать значения от 0 до 255 включительно. Если мы присваиваем значение вне диапазона, компилятор присваивает остаток от этого значения по модулю 256.

unsigned char c = -1; // assuming 8-bit chars, c has value 255

Если мы присвоим значение вне допустимого диапазона объекту подписанного типа, результат будет неопределенным. Может показаться, что программа работает, может произойти сбой или она может выдавать неверные значения.

Страница 160: Если какой-либо операнд является беззнаковым типом, тип, в который преобразуются операнды, зависит от относительных размеров целочисленных типов на машине.

... Когда подписанность отличается, а тип беззнакового операнда такой же или больше, чем у подписанного операнда, подписанный операнд преобразуется в беззнаковый.

Оставшийся случай - это когда операнд со знаком имеет больший тип, чем операнд без знака. В этом случае результат зависит от машины. Если все значения беззнакового типа помещаются в большой тип, то беззнаковый операнд преобразуется в знаковый тип. Если значения не подходят, то знаковый операнд преобразуется в беззнаковый тип.

Например, если операнды long и unsigned int, а int и long имеют одинаковый размер, длина будет преобразована в unsigned int. Если тип long имеет больше битов, то unsigned int будет преобразован в long.

Я нашел чтение этой книги очень полезным.