Signed/Unsigned

@Jetu · Регистрация: 01.10.2011

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте! Стал изучать ЯП C. Не совсем могу понять, что означает Signed и Unsigned (как я понял означает наличие знака(+ либо -) или его отсутствие). Не мог ли бы доходчиво объяснить, что это означает и в какой ситуации используется.

Evg · 21.01.2021, 18:40

Сообщение от Nexi99

На некоторых процессорах charможет занимать 0-255, если применить приставку signed то
char будет хранить от -128 до 127 или я не прав?

К процессору это отношения не имеет. То, что ты говоришь - это настройка конкретного компилятора. Есть три разных типа: signed char, unsigned char, char. Тип char в зависимости от компилятора являет либо эквивалентом signed char, либо эквивалентом unsigned char. На большинстве компиляторов char по умолчанию является эквивалентом signed char. Но, судя по всему, есть компиляторы, где char по умолчанию является эквивалентом unsigned char

Формулировки типа "может хранить от -128 до +127" и "может хранить от 0 до 255" - это условно "формулировки для начинающих". Реальную суть я уже объяснил в посте #14. Хоть signed char, хоть unsigned char представляет собой кусок памяти размером 8 бит. Один от другого не отличается вообще ничем. Разница появляется только после того, как эти 8 бит подают в машинную операцию. Потому как некоторые операции будут трактовать эти 8 бит как знаковые, а некоторые - как беззнаковые

@Nexi99 · 21.01.2021, 22:17

Сообщение от Evg

char по умолчанию является эквивалентом signed char

Значит signed char или char выдадут -128 до 127. Получается что даже если и написать signed char никакой нагрузке в принципе не будет. Какова вероятность нарваться когда простой char выдаст от 0 до 255? Это хреново что компиляторы так по разному реагируют придётся лишний код громодить.

Croessmah · 21.01.2021, 23:11

Сообщение от Nexi99

Какова вероятность нарваться когда простой char выдаст от 0 до 255?

Nexi99, меняться может в пределах одного компилятора.
https://rextester.com/USN62227
https://rextester.com/KDYV60741

@politoto · 21.01.2021, 23:13

У многих компиляторов есть настройка знаковости char

Code
1
/J использовать по умолчанию unsigned для типа char

Code
1
2
  -fsigned-char               Make "char" signed by default.
  -funsigned-char             Make "char" unsigned by default.

"Просто" char - тот, который выбрали разработчики компилятора из тех или иных соображений, и это тип char'овых литералов без дополнительных префиксов.
Если Вам точно нужен signed char или unsigned char(напр. для представления маленьких чисел), эти типы и используйте.

@Nexi99 · 22.01.2021, 00:15

Сообщение от politoto

У многих компиляторов есть настройка знаковости char

Я про это не знал.

Добавлено через 13 минут
Что быстрее char или bool. С одной стороны bool может хранить только 0 и 1, по сути bool должен читать 1 бит, для того чтобы его прочитать возможно вызывается функция что вызывает нагрузку потому что в стандартном режиме считывается 1 байт т.е. 8 бит, если взять тип char то нагрузку может вызвать то что иногда мы требуем от него вернуть символ и тут тоже может вызываться функция, а иногда записываем число и в этом случае считывается 1 байт-т.е. 8 бит но функция может не вызываться. Я не смотрел как они это зашили может они в обоих случаях кипитят регистры процессора и нагрузка одинакова. Я то учёл бы эти детали насколько мне известно Ассемблер умеет и лучше работает с битами чем с++.

@TheCalligrapher · 22.01.2021, 00:37

Сообщение от Nexi99

Что быстрее char или bool.

Быстрее для какой цели? Для представления булевских значений? Быстрее, разумеется, bool, потому что компилятор заранее знает, что bool имеет только два допустимых значения. Это может весьма активно использоваться в оптимизации.

Сообщение от Nexi99

С одной стороны bool может хранить только 0 и 1, по сути bool должен читать 1 бит, для того чтобы его прочитать возможно вызывается функция что вызывает нагрузку потому что в стандартном режиме считывается 1 байт

Никто так не делает. Никакой необходимости вычитывать единственный бит нет.

@Nexi99 · 22.01.2021, 00:45

Сообщение от TheCalligrapher

Никто так не делает. Никакой необходимости вычитывать единственный бит нет.

Значит в обоих случаях считывается полный байт? А почему тогда bool быстрее речь конечно же идёт о логических значениях а их может быть только 2?

@TheCalligrapher · 22.01.2021, 00:48

Сообщение от Nexi99

Значит в обоих случаях считывается полный байт?

Во всех случаях считывается полный байт. А как еще? Мне не знакомы аппаратные платформы, которые могут считывать из памяти меньше чем полный байт. Более того, даже и байты мало кто читать умеет, а вместо этого работает целыми машинными словами.

Сообщение от Nexi99

А почему тогда bool быстрее речь конечно же идёт о логических значениях а их может быть только 2?

Вот именно потому, что их всего два. Если не одно, то заведомо второе. Это существенная оптимизационная возможность.

@Nexi99 · 22.01.2021, 01:26

Сообщение от TheCalligrapher

Вот именно потому, что их всего два. Если не одно, то заведомо второе. Это существенная оптимизационная возможность.

Да но при копировании если копируется 0 или 1 то остальные 7 бит необходимо заполнить 0ми. Значит должно быть ещё что-то. Вполне возможно что один первый бит копируется а остальные заполняются 0ми. Отсюда 2 вывода считывание данных происходит быстрее а запись медленнее, потому что нам нужно полный байт записать. Использование битовых массивов очень сильно снизило бы нагрузку Ассемблер с ними умеет работать, но минимальный объём чтения регистра 1 байт по этой причине видимо всегда читается один байт будет там 1 бит или не один. По крайней мере битовые массивы смогли бы сэкономить память.

Сообщение от TheCalligrapher

Более того, даже и байты мало кто читать умеет, а вместо этого работает целыми машинными словами.

Там наверное будет размер указателя 4-8 байт, процессор очень быстрый наверное и мелочиться с байтами нет особой надобности, может даже там и нету байтовых регистров. В принципе в стеке аргументы функции все по 4 байта даже те что по 1 и 2, исключения составляют 8ми байтники и вещественные числа.
Да интересно это всё казалось бы вопрос для школьника а ответ будешь годами искать.

@TheCalligrapher · 22.01.2021, 04:25

Сообщение от Nexi99

Да но при копировании если копируется 0 или 1 то остальные 7 бит необходимо заполнить 0ми. Значит должно быть ещё что-то. Вполне возможно что один первый бит копируется а остальные заполняются 0ми. Отсюда 2 вывода считывание данных происходит быстрее а запись медленнее, потому что нам нужно полный байт записать.

Это совершенно бессмысленный вывод. Полный байт придется записывать всегда, если не больше. Поэтому никакой разницы в скорости записи нет и считать биты - бессмысленно.

Сообщение от Nexi99

Использование битовых массивов очень сильно снизило бы нагрузку Ассемблер с ними умеет работать, но минимальный объём чтения регистра 1 байт по этой причине видимо всегда читается один байт будет там 1 бит или не один. По крайней мере битовые массивы смогли бы сэкономить память.

Никто вам не запрещает использовать битовые массивы. Это будет медленно, но сэкономит память. Но к рассматриваемому вопросу это никакого отношения не имеет. И при чем здесь ассемблер - тоже не ясно.

Сообщение от Nexi99

ответ будешь годами искать

Да, если искать глубинный смысл в темах, которые и выеденного яйца не стоят.

@Nexi99 · 22.01.2021, 05:43

Сообщение от TheCalligrapher

Полный байт придется записывать всегда

Я читал инструкцию Ассемблер может вести запись побитно, хотя это может казаться иллюзией, может казаться что пишется бит а может писаться и байт. Найти бы конкретную информацию могут ли языки программирования писать биты если да то это очень важная часть.

Сообщение от TheCalligrapher

Да, если искать глубинный смысл в темах, которые и выеденного яйца не стоят.

Кому как увидим, было бы желание и самое главное время работать над этим.

Croessmah · 22.01.2021, 10:00

Сообщение от Nexi99

Я читал инструкцию Ассемблер может вести запись побитно

Еще бы понимать прочитанное...

Evg · 22.01.2021, 10:04

Сообщение от Nexi99

Значит signed char или char выдадут -128 до 127

Что такое "выдадут"?

В машине нет таких понятий, как "хранить знаковое число" и "хранить беззнаковое число". Машина умеет хранить только абстрактный набор битов и больше ничего. И умеет трактовать один и тот же набор битов как знаковое число или как беззнаковое число

C
#include <stdio.h>
 
unsigned char c = 255;
 
void foo (signed char *ptr)
{
  if (*ptr < 0)
    printf ("foo: les\n");
  else
    printf ("foo: grt\n");
}
 
void bar (unsigned char *ptr)
{
  if (*ptr < 0)
    printf ("bar: les\n");
  else
    printf ("bar: grt\n");
}
 
int main (void)
{
  printf ("%hhd\n", c);
  printf ("%hhu\n", c);
  foo (&c);
  bar (&c);
  return 0;
}

Code
$ gcc t.c
$ ./a.out
-1
255
foo: les
bar: grt

@politoto · 22.01.2021, 10:04

Если аппаратура и микропрограммное обеспечение ЭВМ предусматривает возможность записи частей машинного слова, меньших байта, то что мешает компилятору C++ или интерпретатору VBA воспользоваться этой возможностью?
Компиляторы и ассемблеры это обычные программы (или устройства) для ЭВМ, создающие объектный код программы для целевой платформы.

@TheCalligrapher · 22.01.2021, 11:20

Сообщение от politoto

Если аппаратура и микропрограммное обеспечение ЭВМ предусматривает возможность записи частей машинного слова, меньших байта, то что мешает компилятору C++ или интерпретатору VBA воспользоваться этой возможностью?

Совершенно верно. С теми оговорками, что:

1. Как вы сами сказали, эта возможность была бы доступна в одинаковой мере всем трансляторам языков программирования, а не только какому-то волшебному "ассемблеру".

2. В рамках нашей вселенной на текущем этапе ее существования такая аппаратная архитектура являлась бы экзотической. Потому говорить о таких возможностях в огульном контексте, без привязки к этой конкретной экзотической архитектуре, было бы странно.

@Rius · 22.01.2021, 11:38

Есть архитектуры реальные, не экзотические, где возможны манипуляции отдельными битами, без чтения/модификации/записи полного байта.

@TheCalligrapher · 22.01.2021, 12:17

Сообщение от Rius

Есть архитектуры реальные, не экзотические, где возможны манипуляции отдельными битами, без чтения/модификации/записи полного байта.

Прекрасно! Назовите хотя бы одну.

@Rius · 22.01.2021, 12:46

https://developer.arm.com/documentation/dai0179/b/
PDF
Раздел 2.5

Bit-banding maps a complete word of memory onto a single bit in the bit-band region. For example, writing to one of the alias words will set or clear the corresponding bit in the bitband region.

@Nexi99 · 22.01.2021, 19:07

Сообщение от TheCalligrapher

Совершенно верно. С теми оговорками, что:
1. Как вы сами сказали, эта возможность была бы доступна в одинаковой мере всем трансляторам языков программирования, а не только какому-то волшебному "ассемблеру".
2. В рамках нашей вселенной на текущем этапе ее существования такая аппаратная архитектура являлась бы экзотической. Потому говорить о таких возможностях в огульном контексте, без привязки к этой конкретной экзотической архитектуре, было бы странно.

Но имеет место быть

Сообщение от Rius

Bit-banding maps a complete word of memory onto a single bit in the bit-band region. For example, writing to one of the alias words will set or clear the corresponding bit in the bitband region.

Значит битами оперировать можно, вопрос в том реализовано это компиляторами или делать это нужно вручную через Ассемблер.

@TheCalligrapher · 22.01.2021, 19:32

Сообщение от Rius

https://developer.arm.com/documentation/dai0179/b/
PDF
Раздел 2.5
Bit-banding maps a complete word of memory onto a single bit in the bit-band region. For example, writing to one of the alias words will set or clear the corresponding bit in the bitband region.

Bit-banding - интересная фича, но совсем не то и не для того, о чем идет речь здесь. Это не доступ к произвольным битам в пользовательских структурах данных, а доступ к произвольным битам в специальном регионе памяти. И цель всего этого - отнюдь не увеличение скорости индивидуального доступа, а обеспечение атомарности индивидуального доступа в многопоточном окружении. "Под капотом" такой доступ выполняется все через ту же последовательность Read-Modify-Write, но лишь с обеспечением атомарности.

Сообщение от Nexi99

Значит битами оперировать можно, вопрос в том реализовано это компиляторами или делать

В данном случае: можно оперировать битами в специально выделенном регионе "битовой памяти", а не произвольными битами.

То есть вы можете, если вам так захочется, размещать в этом регионе свои булевские переменные. Но никакого "ускорения" от работы с одним битом вместо одного байта вы при этом не получите. Все это делалось не для ускорения, а для обеспечения атомарности битового доступа в многопоточном окружении.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Книги по геймдизайну, левел-дизайну, игровым механикам и проектированию игрового опыта 8Observer8 08.11.2026 Содержание блога \| English Version 1. 2003 - 06 - Designing Virtual Worlds (1st Edition) Автор: Richard A. Bartle \| Объем: 768 стр. Ссылки: Amazon . . .	Родители токсичные абьюзеры по отношению к своим детям ругают их оскорбляют не любят zorxor 08.11.2026 Жить в атмосфере постоянных оскорблений, критики и холодности со стороны родителей — это тяжелое и болезненное испытание, которое оставляет глубокие эмоциональные раны. Токсичное и абьюзивное. . .	Как только я захожу к себе в свою комнату я сразу же с себя снимаю свои трусы. Ответ от Джемени ИИ. zorxor 08.11.2026 Джемени, как только я захожу к себе в свою комнату я сразу же с себя снимаю свои трусы. Многие люди, возвращаясь домой, сразу переодеваются в максимально свободную одежду или вовсе предпочитают. . .	Паттерн очереди действий/команд (Action / Command Queue). Система очереди действий и кат-сцен с SDL3 Callbacks, cglm и OpenGL 8Observer8 07.11.2026 Содержание блога \| English Version Руководство для начинающих по реализации паттерна очереди действий/ команд (Action / Command Queue) на C++ (C++20) с использованием официального SDL3 Callbacks. . .
Проверка полного ФИО в типовом справочнике Maks 07.11.2026 Решение реализовано в конфигурации КА2, на примере справочника "КонтактныеЛицаПартнеров". Задача: Запрет инициалов. Не допускаеть использование сокращений вида "И. И. ", "И. И. ", "И И" и. . .	Про "Windows must die!" kumehtar 04.11.2026 Знаете, чет накатило. . . . Когда-то это было почти боевым кличем: мол, нормальный человек сидит на DOS, OS/ 2 или Linux, а вот это вот - Must Die. А теперь человек произносит «мастдай» с усмешкой - и. . .	Красочные поля с номером страницы svg+background-image russiannick 04.11.2026 Красочные поля с номером страницы не менее важны чем в эпоху бумажных книг. Посему спешу представить почтеннейшей публике этот важный инструмент который эти поля и формирует. В процессе разработки. . .	Вступаем в новую фазу генерации favicons, векторную. russiannick 02.11.2026 Теперь нет нужды скрывать что используется простой svg. Исходный код изображения помещаем в поле и жмем кнопку. Исходник преобразуется в вид корректный для помещения в favicon или в url(). Нажатие. . .

@Jetu касаткО 51 / 51 / 4 Регистрация: 01.10.2011 Сообщений: 227

	Signed/Unsigned 21.03.2012, 19:40. Показов 26496. Ответов 64 Метки нет (Все метки) Здравствуйте! Стал изучать ЯП C. Не совсем могу понять, что означает Signed и Unsigned (как я понял означает наличие знака(+ либо -) или его отсутствие). Не мог ли бы доходчиво объяснить, что это означает и в какой ситуации используется. 0

@politoto Модератор 2131 / 1000 / 170 Регистрация: 23.07.2018 Сообщений: 3,349 Записей в блоге: 3
	22.01.2021, 10:04
	Если аппаратура и микропрограммное обеспечение ЭВМ предусматривает возможность записи частей машинного слова, меньших байта, то что мешает компилятору C++ или интерпретатору VBA воспользоваться этой возможностью? Компиляторы и ассемблеры это обычные программы (или устройства) для ЭВМ, создающие объектный код программы для целевой платформы. 0

@Rius 13834 / 7908 / 1709 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 24,008 Записей в блоге: 14
	22.01.2021, 11:38
	Есть архитектуры реальные, не экзотические, где возможны манипуляции отдельными битами, без чтения/модификации/записи полного байта. 1