本节书摘来自华章计算机《编写高质量代码：改善c程序代码的125个建议》一书中的第1章，建议2,作者：马 伟 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
建议2：防止整数类型产生回绕与溢出
到C99为止，C语言为我们提供了12个相关的数据类型关键字来表达各种数据类型。如表1-2所示，K&R C提供了7个，C89/C90新增了2个，C99新增了3个。
整型是C语言最基本的数据类型，它以二进制编码的方式进行存储，具体可以包括字符、短整型、整型和长整型等。例如，整数2的二进制表示为10，它在8位与32位的操作系统中存储方式如图1-3所示。
虽然在计算机中整数是以二进制编码方式进行存储的，但为了便于表达，有时候又会用十六进制编码方式表示（例如，在32位操作系统下，整数2的十六进制编码方式为0x00000002），二进制和十六进制之间能够很方便地进行转换。
与此同时，整数类型又可分为有符号（signed）和无符号（unsigned）两种类型，limits.h文件定义了整型数据类型的表达值范围。在GCC 4.8.3中，limits.h文件定义如下：
/*
* ISO C99 Standard: 7.10/5.2.4.2.1 Sizes of integer types <limits.h>
*/
#ifndef _LIBC_LIMITS_H_
#define _LIBC_LIMITS_H_ 1
#include <features.h>
/* Maximum length of any multibyte character in any locale.
We define this value here since the gcc header does not define
the correct value. */
#define MB_LEN_MAX 16
/* If we are not using GNU CC we have to define all the symbols ourself.
Otherwise use gcc's definitions (see below). */
#if !defined __GNUC__ || __GNUC__ < 2
/* We only protect from multiple inclusion here, because all the other
#include's protect themselves, and in GCC 2 we may #include_next through
multiple copies of this file before we get to GCC's. */
# ifndef _LIMITS_H
# define _LIMITS_H 1
#include <bits/wordsize.h>
/* We don't have #include_next.
Define ANSI <limits.h> for standard 32-bit words. */
/* These assume 8-bit `char's, 16-bit `short int's,
and 32-bit `int's and `long int's. */
/* Number of bits in a `char'. */
# define CHAR_BIT 8
/* Minimum and maximum values a `signed char' can hold. */
# define SCHAR_MIN (-128)
# define SCHAR_MAX 127
/* Maximum value an `unsigned char' can hold. (Minimum is 0.) */
# define UCHAR_MAX 255
/* Minimum and maximum values a `char' can hold. */
# ifdef __CHAR_UNSIGNED__
# define CHAR_MIN 0
# define CHAR_MAX UCHAR_MAX
# else
# define CHAR_MIN SCHAR_MIN
# define CHAR_MAX SCHAR_MAX
# endif
/* Minimum and maximum values a `signed short int' can hold. */
# define SHRT_MIN (-32768)
# define SHRT_MAX 32767
/* Maximum value an `unsigned short int' can hold. (Minimum is 0.) */
# define USHRT_MAX 65535
/* Minimum and maximum values a `signed int' can hold. */
# define INT_MIN (-INT_MAX - 1)
# define INT_MAX 2147483647
/* Maximum value an `unsigned int' can hold. (Minimum is 0.) */
# define UINT_MAX 4294967295U
/* Minimum and maximum values a `signed long int' can hold. */
# if __WORDSIZE == 64
# define LONG_MAX 9223372036854775807L
# else
# define LONG_MAX 2147483647L
# endif
# define LONG_MIN (-LONG_MAX - 1L)
/* Maximum value an `unsigned long int' can hold. (Minimum is 0.) */
# if __WORDSIZE == 64
# define ULONG_MAX 18446744073709551615UL
# else
# define ULONG_MAX 4294967295UL
# endif
# ifdef __USE_ISOC99
/* Minimum and maximum values a `signed long long int' can hold. */
# define LLONG_MAX 9223372036854775807LL
# define LLONG_MIN (-LLONG_MAX - 1LL)
/* Maximum value an `unsigned long long int' can hold. (Minimum is 0.) */
# define ULLONG_MAX 18446744073709551615ULL
# endif /* ISO C99 */
# endif /* limits.h */
#endif /* GCC 2. */
#endif /* !_LIBC_LIMITS_H_ */
/* The <limits.h> files in some gcc versions don't define LLONG_MIN,LLONG_MAX,
and ULLONG_MAX. Instead only the values gcc defined for ages are available. */
#if defined __USE_ISOC99 && defined __GNUC__
# ifndef LLONG_MIN
# define LLONG_MIN (-LLONG_MAX-1)
# endif
# ifndef LLONG_MAX
# define LLONG_MAX __LONG_LONG_MAX__
# endif
# ifndef ULLONG_MAX
# define ULLONG_MAX (LLONG_MAX * 2ULL + 1)
# endif
#endif
简单地讲，有符号和无符号整数间的区别在于怎样解释整数的最高位。如果定义一个有符号整数，则C编译程序生成的代码认为该数最高位是符号标志：符号标志为0，则该数为正；符号标志为1，则该数为负。
负数采用2的补码的形式来表示，即对原码各位求反（符号位除外），再将求反的结果加1，最后将符号位设置为1。例如，在32位操作系统中，有符号整数-2的存储方法如下。
第一步：取绝对值2的二进制编码。
00000000 00000000 00000000 00000010
第二步：求反（符号位除外）。
01111111 11111111 11111111 11111101
第三步：将求反的结果加1。
01111111 11111111 11111111 11111110
第四步：将符号位设置为1。
11111111 11111111 11111111 11111110
因此，有符号整数-2的二进制编码为11111111 11111111 11111111 11111110，十六进制编码为0xFFFFFFFE。
最后还需要说明的是，当类型修饰符被自身使用时（即它不在基本类型之前时），假定其为int型。也就是说，表1-4的两种类型是等效的。
