¿Qué es un personaje sin firmar?

En C / C ++, ¿para qué unsigned charse utiliza? ¿Cómo es diferente de un regular char?

En C ++, hay tres tipos de caracteres distintos :

• char
• signed char
• unsigned char

Si está utilizando tipos de caracteres para el texto , use el no calificado char:

• es el tipo de literales de caracteres como 'a'o '0'.
• es el tipo que compone las cadenas C como "abcde"

También funciona como un valor numérico, pero no se especifica si ese valor se trata como con signo o sin signo. Tenga cuidado con las comparaciones de caracteres a través de las desigualdades, aunque si se limita a ASCII (0-127) está a salvo.

Si está utilizando tipos de caracteres como números , use:

• signed char, que le da al menos el rango de -127 a 127. (-128 a 127 es común)
• unsigned char, que le da al menos el rango de 0 a 255.

"Al menos", porque el estándar C ++ solo proporciona el rango mínimo de valores que cada tipo numérico debe cubrir. sizeof (char)se requiere que sea 1 (es decir, un byte), pero un byte podría ser, en teoría, por ejemplo, 32 bits. sizeofseguiría informando su tamaño como1 , lo que significa que podría tener sizeof (char) == sizeof (long) == 1.

Esto depende de la implementación, ya que el estándar C NO define la firma de char. Dependiendo de la plataforma, char puede ser signedo unsigned, por lo que debe solicitar explícitamente signed charo unsigned charsi su implementación depende de ello. Solo úselo charsi tiene la intención de representar caracteres de cadenas, ya que esto coincidirá con lo que su plataforma pone en la cadena.

La diferencia entre signed chary unsigned chares como era de esperar. En la mayoría de las plataformas, signed charhabrá un número de complemento de dos de 8 bits que va de -128a 127, y unsigned charserá un entero sin signo de 8 bits ( 0a 255). Tenga en cuenta que el estándar NO requiere que los chartipos tengan 8 bits, solo ese sizeof(char)retorno 1. Puede obtener el número de bits en un char con CHAR_BITin limits.h. Sin 8embargo, hay pocas plataformas, si es que hay alguna, en las que esto sea algo diferente .

Hay un buen resumen de este problema aquí .

Como otros han mencionado desde que publiqué esto, es mejor que uses int8_ty uint8_tsi realmente quieres representar números enteros pequeños.

Debido a que siento que es realmente necesario, solo quiero establecer algunas reglas de C y C ++ (son las mismas en este sentido). Primero, todos los bits de unsigned charparticipan en la determinación del valor de cualquier objeto char sin firmar. En segundo lugar, unsigned charse declara explícitamente sin firmar.

Ahora, tuve una discusión con alguien sobre lo que sucede cuando convierte el valor -1de tipo int a unsigned char. Rechazó la idea de que el resultado unsigned chartiene todos sus bits establecidos en 1, porque estaba preocupado por la representación de signos. Pero no tiene que hacerlo. Inmediatamente después de esta regla, la conversión hace lo que se pretende:

Si el nuevo tipo no tiene signo, el valor se convierte agregando o restando repetidamente uno más que el valor máximo que se puede representar en el nuevo tipo hasta que el valor esté en el rango del nuevo tipo. ( 6.3.1.3p2en un borrador C99)

Esa es una descripción matemática. C ++ lo describe en términos de cálculo de módulo, que cede a la misma regla. De todos modos, lo que no está garantizado es que todos los bits en el entero -1sean uno antes de la conversión. Entonces, ¿qué tenemos para poder afirmar que el resultado unsigned chartiene todos sus CHAR_BITbits convertidos en 1?

1. Todos los bits participan en la determinación de su valor, es decir, no se producen bits de relleno en el objeto.
2. La adición de una sola vez UCHAR_MAX+1a -1rendirá un valor en el rango, a saber,UCHAR_MAX

Eso es suficiente, en realidad! Así que cada vez que quieras tener uno unsigned charcon todos sus bits, lo haces

unsigned char c = (unsigned char)-1;

También se deduce que una conversión no es solo truncar bits de orden superior. El evento afortunado para el complemento de dos es que es solo un truncamiento allí, pero lo mismo no es necesariamente cierto para otras representaciones de signos.

Como, por ejemplo, usos de caracteres sin firmar :

unsigned charA menudo se usa en gráficos de computadora, que muy a menudo (aunque no siempre) asigna un solo byte a cada componente de color. Es común ver un color RGB (o RGBA) representado como 24 (o 32) bits, cada uno unsigned char. Como los unsigned charvalores caen en el rango [0,255], los valores generalmente se interpretan como:

• 0 significa una falta total de un componente de color dado.
• 255 significa el 100% de un pigmento de color dado.

Entonces terminaría con rojo RGB como (255,0,0) -> (100% rojo, 0% verde, 0% azul).

¿Por qué no usar a signed char? El cambio aritmético y de bits se vuelve problemático. Como ya se explicó, signed charel rango de a se desplaza esencialmente por -128. Un método muy simple e ingenuo (en su mayoría no utilizado) para convertir RGB a escala de grises es promediar los tres componentes de color, pero esto tiene problemas cuando los valores de los componentes de color son negativos. El rojo (255, 0, 0) promedia a (85, 85, 85) cuando se usa la unsigned chararitmética. Sin embargo, si los valores fueran signed chars (127, -128, -128), terminaríamos con (-99, -99, -99), que sería (29, 29, 29) en nuestro unsigned charespacio, lo cual es incorrecto .

Si desea utilizar un carácter como un entero pequeño, la forma más segura de hacerlo es con los tipos int8_ty uint8_t.

unsigned charsolo toma valores positivos ... como 0 a 255

donde como

signed chartoma valores positivos y negativos ... como -128 a +127

chary unsigned charno se garantiza que sean de 8 bits en todas las plataformas; se garantiza que serán de 8 bits o más. Algunas plataformas tienen bytes de 9 bits, 32 bits o 64 bits . Sin embargo, las plataformas más comunes en la actualidad (Windows, Mac, Linux x86, etc.) tienen bytes de 8 bits.

signed chartiene un rango de -128 a 127; unsigned chartiene rango de 0 a 255.

char será equivalente a char firmado o no firmado, dependiendo del compilador, pero es un tipo distinto.

Si está utilizando cadenas de estilo C, solo utilícelas char. Si necesita usar caracteres para aritmética (bastante raro), especifique con o sin signo explícitamente para la portabilidad.

Un unsigned chares un valor de byte sin signo (0 a 255). Puede estar pensando charen términos de ser un "personaje", pero en realidad es un valor numérico. El regular charestá firmado, por lo que tiene 128 valores, y estos valores se asignan a caracteres mediante codificación ASCII. Pero en cualquier caso, lo que está almacenando en la memoria es un valor de byte.

En términos de valores directos, se utiliza un carácter normal cuando se sabe que los valores están entre CHAR_MINy CHAR_MAXmientras que un carácter sin signo proporciona el doble del rango en el extremo positivo. Por ejemplo, si CHAR_BITes 8, el rango de regular charsolo se garantiza que sea [0, 127] (porque puede estar firmado o no) mientras unsigned charque será [0, 255] y signed charserá [-127, 127].

En términos de para qué se utiliza, los estándares permiten que los objetos de POD (datos antiguos simples) se conviertan directamente en una matriz de caracteres sin signo. Esto le permite examinar la representación y los patrones de bits del objeto. La misma garantía de juego seguro no existe para char o char firmado.

unsigned chares el corazón de todos los trucos. En casi TODO el compilador para TODAS las plataformas, un unsigned chares simplemente un byte y un entero sin signo de (generalmente) 8 bits que pueden tratarse como un entero pequeño o un paquete de bits.

En adicción, como alguien más ha dicho, el estándar no define el signo de un personaje. por lo que tiene 3 distintos chartipos: char, signed char, unsigned char.

Si te gusta usar varios tipos de longitud y de signo específico, usted es probablemente mejor con uint8_t, int8_t, uint16_t, etc, simplemente porque hacen exactamente lo que dicen.

Algunos buscadores en Google encontraron esto , donde la gente tuvo una discusión sobre esto.

Un carácter sin signo es básicamente un solo byte. Por lo tanto, usaría esto si necesita un byte de datos (por ejemplo, tal vez quiera usarlo para activar y desactivar indicadores para que se pasen a una función, como se hace a menudo en la API de Windows).

Un personaje sin signo utiliza el bit que está reservado para el signo de un personaje normal como otro número. Esto cambia el rango a [0 - 255] en lugar de [-128 - 127].

Generalmente, los caracteres sin signo se usan cuando no desea una señal. Esto marcará una diferencia al hacer cosas como cambiar bits (shift extiende el signo) y otras cosas cuando se trata de un carácter como un byte en lugar de usarlo como un número.

unsigned charsolo toma valores positivos: 0 a 255, mientras que signed chartoma valores positivos y negativos: -128 a +127.

citado del libro "the c programa laugage":

El calificador signedo unsignedse puede aplicar a char o cualquier número entero. los números sin signo son siempre positivos o cero, y obedecen las leyes del módulo aritmético 2 ^ n, donde n es el número de bits en el tipo. Entonces, por ejemplo, si los caracteres son de 8 bits, las variables de caracteres sin signo tienen valores entre 0 y 255, mientras que los caracteres con signo tienen valores entre -128 y 127 (en una máquina complementaria de dos). Si los caracteres simples son con signo o sin signo es máquina independientes, pero los caracteres imprimibles son siempre positivos.

signed chary unsigned charambos representan 1byte, pero tienen diferentes rangos.

   Type        |      range
-------------------------------
signed char    |  -128 to +127
unsigned char  |     0 to 255

En signed charsi tenemos en cuenta char letter = 'A', 'A' es representar binaria de 65 en ASCII/Unicode, 65 Si se puede almacenar, -65 también se pueden almacenar. No hay valores binarios negativos ASCII/Unicodeallí para no tener que preocuparse por los valores negativos.

Ejemplo

#include <stdio.h>

int main()
{
    signed char char1 = 255;
    signed char char2 = -128;
    unsigned char char3 = 255;
    unsigned char char4 = -128;

    printf("Signed char(255) : %d\n",char1);
    printf("Unsigned char(255) : %d\n",char3);

    printf("\nSigned char(-128) : %d\n",char2);
    printf("Unsigned char(-128) : %d\n",char4);

    return 0;
}

Salida -:

Signed char(255) : -1
Unsigned char(255) : 255

Signed char(-128) : -128
Unsigned char(-128) : 128