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2-5,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2-5：小心使用无符号类型带来的陷阱
有过面试经历的同学可能曾碰到如代码清单1-6所示的问题。
代码清单1-6 一道典型的面试示例
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int array[] = { 1,2,3,4,5,6 };
int i = -1;
if ( i <= sizeof(array))
{
printf(" i <= sizeof(array)\n");
}
else
{
printf(" i > sizeof(array)\n");
}
return 0;
}
对代码清单1-6进行初步分析可以得出，sizeof(array)的返回结果为24，而i的值为-1，因此执行语句“if ( i <= sizeof(array))”所返回的结果应该为true，即输出结果为“i <= sizeof(array)”。但实际情况并非如此，其输出结果如图1-6所示。
那么，究竟是什么原因导致出现这样的输出结果呢？
其实，要回答这个问题并不难。我们知道sizeof()的返回结果是size_t类型，而size_t类型是一种无符号整数类型。当有符号整数类型和无符号整数类型进行运算时，有符号整数类型会先自动转化成无符号整数类型（请特别注意这一点）。
因此，在代码清单1-6中，当 i 与sizeof(array)进行比较时，即执行语句“if ( i <= sizeof(array))”，i会自动升级为无符号整数类型。又因为i的值为-1，在它转换为无符号整数类型后就变成一个非常大的正整数（如-1在32位机器上存储为0xffffffff，而它被解释为无符号整数时就是232-1，即4294967295），远远大于sizeof(array)的返回结果24。
为了加深读者的理解，我们再来看代码清单1-7所示的这个例子。
代码清单1-7 无符号类型运算示例
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int a = 3;
unsigned int b = 4;
printf("%d\n", a - b);
printf("%u\n", a - b);
printf("%d\n", (a - b) >> 1);
return 0;
}
在代码清单1-7中，当执行语句“a-b”时，变量a会自动由int类型转换为unsigned int类型，再与变量b执行减法运算（即“a-b”），“a-b”的运算结果为0xffffffff。当程序使用“%d”（有符号十进制整数）格式输出时，0xffffffff被转换为-1；当程序使用“%u”（无符号十进制整数）格式输出时，0xffffffff被转换为4294967295；最后，程序执行“0xffffffff >>1”运算时，其运算结果为0x7fffffff。当程序使用“%d”（有符号十进制整数）格式输出时，0x7fffffff被转换为2147483647。代码清单1-7的输出结果如图1-7所示。
由上面两个例子可以看出，将有符号类型与无符号类型混合使用是很危险的。因此，我们一定要小心这个数据转换陷阱，尽量少在代码中使用无符号类型，以免增加不必要的复杂性。尤其是不要仅仅因为无符号数不存在负值而用它来表示某些数量（如年龄、人口等无负数的值）。建议尽量使用像int这样的类型，这样在设计升级混合类型的复杂细节时，就不必担心边界情况了（比如不用担心-1被翻译为非常大的正整数）。如果必须使用无符号类型，则应该在表达式中使用强制类型转换，使操作数均为有符号类型或者无符号类型，这样就不必由编译器来选择结果的类型，从而避免存在潜在错误的可能性。比如，我们可以通过强制转换将代码清单1-6 改写为代码清单1-8。
代码清单1-8 代码清单1-6的解决方法
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int array[] = { 1,2,3,4,5,6 };
int i = -1;
if ( i <= (int)sizeof(array))
{
printf(" i <= sizeof(array)\n");
}
else
{
printf(" i > sizeof(array)\n");
}
return 0;
}
在代码清单1-8中，我们将语句“ if ( i <= sizeof(array))”改成“if ( i <= (int)sizeof(array))”，也就是通过强制类型将其转换成int类型，因而程序的输出结果为i <= sizeof(array)。
