在 C 中将负值赋给无符号整数变量时会发生什么？

将负值赋给无符号变量：揭开谜底

程序员对将负值赋给无符号变量的潜在结果感到好奇，开始了在一个实验上。将负值 -5 分配给名为 nVal 的无符号整数变量后，他们对编译器没有错误感到惊讶。然而，运行该程序却发现了一个意想不到的结果 - nVal 具有一个特殊的值。

为了寻求解释，程序员深入研究了 C 标准。第 4.7 节 conv.integral 关于从有符号整数类型的转换提供了见解。根据标准，如果目标类型是无符号的，“结果值是与源整数一致的最小无符号整数（模 2ⁿ，其中 n 是用于表示无符号类型的位数） ."

本质上，这意味着对于非补码架构（例如，有符号数、补码），转换为无符号的行为就像使用了补码一样。此外，重复加或减 2ⁿ 直到值落在无符号类型的范围内，在数学上相当于 2 的补码符号扩展或截断。

具体来说，对于 2 的补码，位模式保持不变，因为添加 2ⁿ 会抵消任何更改：低 n 位2ⁿ 都是零。这个属性使得 2 的补码加法/减法相当于无符号按位运算，因此具有特殊地位。

值得注意的是，从浮点到无符号整数的转换是不同的。在这种情况下，负值或超出无符号类型范围的值会导致未定义的行为。只有有符号整数到无符号整数的转换才采用模归约。

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