有符号型

所谓的有符号型，就是指数的符号位可以取正负值。
有符号整型由两部分组成，符号位和数值位。符号位用来表示数值的正负，数值位用来表示数值的大小。

符号位

符号位有两种取值：

• 0：表示数值为正数。
• 1：表示数值为负数。

数值位

数值位用来表示数值的大小。

对于有符号整型，数值位的位数是固定的，具体取决于整型的位数。

对于有符号整型，数值位的取值范围是从-2^(n-1)~~2^(n-1)-1其中n是整型的位数。

例如，对于有符号整型 int8_t，它的数值位的取值范围是从-128~~127。

负数在内存中的表示

对于有符号整型，负数在内存中是以补码形式存储的。

补码是一种二进制数的表示方法，它是将原码的符号位和数值位分别取反，并在符号位的右边加上一个1。这是一种简单的方式，我们也可以用其它的角度来推导。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
	unsigned char a;
	a = 0b11111111;//0b表示采用二进制表示，100000000表示十进制的256
	a=a+1;
	printf("%hhu \n", a);//输出a的值为0
	//%hhu表示以无符号输出a的值，%hhu有字节限制为一字节（0-255），如果超出范围会自动截断（溢出）
	return 0;
}

上图很清楚地展示了上述代码的执行过程。我们将通过这种原理来探讨负数在内存中的表示。
我们使用singed char来举例，（应为它是一个字节的有符号整型）

· 首先，对于无符号整型来说一个字节的取值范围是0到255，而对于有符号整型来说，一个字节的取值范围是-128~127。我们
可以发现可表达的总个数是相同的。这说明我们将256/2=128个数用来表示了负数。

· 其次，我们知道1+(-1)=0,那么通过上文的溢出例子可以知道，一字节内存中，00000001+11111111=100000000,但最高位溢出，实际得0。
根据相同原理我们可以推导出，-x=256-x（256=100000000）

· 最后，我们可以发现，最高位为论为1还是0，只要最高位不变其余7位说表达的数字个数相同，这就将正负数表达出来了，那么我们就可以通过这个最高位来判断符号。
即1表示负数，0表示正数。

·我们还可以发现一个有趣的现象，就是+0与-0和-128的问题，稍加思考就可得出结论，+0与-0（00000000）的最高位都应是0，而-128（10000000）的符号位应为1。