04-有符号整数

15.1.2　有符号整数

如何表示有符号整数取决于硬件，而不是C语言。也许表示有符号数最简单的方式是用1位（如，高阶位）存储符号，只剩下7位表示数字本身（假设存储在1字节中）。用这种符号量（sign-magnitude）表示法，10000001表示−1，00000001表示1。因此，其表示范围是−127～+127。

这种方法的缺点是有两个0：+0和-0。这很容易混淆，而且用两个位组合来表示一个值也有些浪费。

二进制补码（two’s-complement）方法避免了这个问题，是当今最常用的系统。我们将以1字节为例，讨论这种方法。二进制补码用1字节中的后7位表示0～127，高阶位设置为0。目前，这种方法和符号量的方法相同。另外，如果高阶位是1，表示的值为负。这两种方法的区别在于如何确定负值。从一个9位组合100000000（256的二进制形式）减去一个负数的位组合，结果是该负值的量。例如，假设一个负值的位组合是10000000，作为一个无符号字节，该组合为表示128；作为一个有符号值，该组合表示负值（编码是7的位为1），而且值为100000000-10000000，即10000000（128）。因此，该数是-128（在符号量表示法中，该位组合表示−0）。类似地，10000001是−127，11111111是−1。该方法可以表示−128～+127范围内的数。

要得到一个二进制补码数的相反数，最简单的方法是反转每一位（即0变为1，1变为0），然后加1。因为1是00000001，那么−1则是11111110+1，或11111111。这与上面的介绍一致。

二进制反码（one’s-complement）方法通过反转位组合中的每一位形成一个负数。例如，00000001是1，那么11111110是−1。这种方法也有一个−0：11111111。该方法能表示-127～+127之间的数。