char和unsigned char强制转换成int后的差异

最近有人提到char和unsigned char有什么区别，当然这个问题如果刚学计算机或者编程语言的人来说，非常简单。我也这么认为，无非就是有符号和无符号的差别嘛。

这个问题让我想到了以前学习计算机常识的时候关于补码，原码，反码的差异。这里摘取参考文章【1】中的部分内容：

注意：此处的'=='是相等的意思。'='是赋值的意思。

在机器世界里：
正数的最高位是符号位0，负数的最高位是符号位1。
对于正数:反码==补码==原码。
对于负数:反码==除符号位以外的各位取反。
　　　　 补码==反码+1.
　　　　 原码==补码-1后的反码==补码的反码＋1。(读完本文后，应该能够直观地认识到本式的正确性）


可以轻易发现如下规律：
自然计算　：a-b==c.
计算机计算：a-b==a+b的补码==d.
c的补码是d.
通过此法，可以把减法运算转换为加法运算。


所以补码的设计目的是:
1.使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则.
2.减运算转换为加运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计.

讲的非常清晰了吧，是的。但是在计算机中，常做类型转换，当char或者unsigned char转换成int的时候，两者的差异是显而易见的。这里采用了部分文章【2】的代码对转换过程做了验证。

1）当我对uch和sch同时赋值-100的时候uch和sch都是十六进制的0x9c

2）此时由于两者一个是有符号，另一个是无符号的，我们可以看到十进制输出的时候，无符号的是156，而有符号的，最前面一个bit解释为了负值 -100

3）然后我们看下对uch进行类型转换（int）然后看下真值，原码，反码和补码

4）最后我们看下对sch进行类型转换（int）然后看下真值，原码，反码和补码

可以看出uch和sch最大的差异就是前面的那个符号位，仅仅那一个bit位，对于我们计算机来说，存储的内容（补码）将是绝然不同的。

真值，原码，反码和补码转换代码请详见参考文章【2】

/* 检查uchar */
void CheckUchar(unsigned char uch)
{
    int x;
    char b[MAX+1]; 
	
	x = uch;
    printf("CheckUchar Decimal value:%d\n", x);

    TruthValue(b, x);//获取真值
    printf("TruthValue:\t%s\n", b);

    TrueForm(b, x); //获取原码
    printf("TrueForm:\t%s\n", b);

    RadixMinus(b, x);//获取反码 
    printf("RadixMinus:\t%s\n", b);

    Complement(b, x);//获取补码
    printf("Complement:\t%s\n", b);
}

/* 检查schar */
void CheckSchar(char sch)
{
    int x;
    char b[MAX+1]; 

	x = sch;
    printf("CheckSchar Decimal value:%d\n", x);

    TruthValue(b, x);//获取真值
    printf("TruthValue:\t%s\n", b);

    TrueForm(b, x); //获取原码
    printf("TrueForm:\t%s\n", b);

    RadixMinus(b, x);//获取反码 
    printf("RadixMinus:\t%s\n", b);

    Complement(b, x);//获取补码
    printf("Complement:\t%s\n", b);
}

int main()
{
    unsigned char uch = -100;
    char sch = -100;
    printf("hex: uch = 0x%x, sch = 0x%x\n", uch, sch);
    printf("dec: uch = %d, sch = %d\n", uch, sch);
	
	CheckUchar(uch);
	CheckSchar(sch);
	
	return 0;
}

参考文章：

【1】反码和补码技术是怎样被提出的？

【2】闲扯原码，补码和反码