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最近在项目中遇到了一个编译警告，是因为定义的变量为char[]，而在使用时作为函数的unsigned char类型的参数调用。这个警告很容易避免，但char和unsigned char到底有什么区别呢，本文作一个简单的探讨。

在C中，默认的基础数据类型均为signed，如定义变量为int，long等，都为有符号的。如果要定义无符号类型，必须显式地在变量类型前加unsigned。

char和unsigned char的区别主要体现在内存存储和数据范围上。两者的内存大小都是一个字节（8位，2^8=256），但具体能表示的值范围有所不同。对于char来说，最高位是符号位，因此能表示的范围是-128~127；而unsigned char没有符号位，范围是0~255。

在实际使用中，如普通的赋值、读写文件和网络字节流都没有区别。不管变量是char还是unsigned char，处理结果都相同。但是当进行类型转换时，就会产生显著差异。具体来说，当将char类型变量赋值给int或long等有符号类型时，系统会进行符号扩展，即最高位如果是1，扩展时会全部填充1；而当使用unsigned char类型时，系统会进行无符号扩展，最高位始终填充0。

比如，编译以下程序：

#include 
   
    
static void func(unsigned char uc){
    char c;
    int i, j;
    unsigned int ui, uj;
    c = uc;
    i = (int)c;
    j = (int)uc;
    ui = (unsigned int)c;
    uj = (unsigned int)uc;
    printf("%%c: %c, %c\n", c, uc);
    printf("%%x: %x, %x\n", c, uc);
    printf("%%u: %u, %u\n", ui, uj);
    printf("%%d: %d, %d\n", i, j);
}
int main(int argc, char *argv[]){
    func(0x80);
    func(0x7f);
    return 0;
}
   

运行结果如下：

%c: �, %c
%%x: ffffff80, 80
%%u: 4294967168, 128
%d: -128, 128
---------------------------
%c: �, %c
%%x: 7f, 7f
%%u: 127, 127
%%d: 127, 127

这表明，对于0x80（10000000二进制），作为char类型的变量赋值给int时会扩展为-128，而作为unsigned char类型变量赋值时扩展为128。而0x7f（01111111二进制），无论是char还是unsigned char，赋值结果都为127。

char和unsigned char的区别同样关系到符号扩展。例如：

#include 
   
    
int main(int argc, char *argv[]){
    unsigned char k = 0;
    int i = -1;
    short a = -12345;
    char *p;
    unsigned char *q;
    printf("sizeof(i) = %d\n", sizeof(i));
    printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a));
    printf("-----------------------------\n");
    printf("begin p(char):\n");
    p = (char*)&a;
    printf("a = %u | %d\n", a, a);
    for(k=0; k< sizeof(a); k++) {
        printf("0x%x ", *(p++));
    }
    printf("\n");
    p = (char*)&i;
    printf("i=%u" | %d\n", i, i);
    for(k=0; k< sizeof(i); k++) {
        printf("-1 %c: %s\n", (-1 > 0u ? "true" : "false"));
    }
    printf("-----------------------------\n");
    printf("begin q(unsigned char):\n");
    q = (unsigned char*)&a;
    printf("a = %u | %d\n", a, a);
    for(k=0; k< sizeof(a); k++) {
        printf("0x%x ", *(q++));
    }
    printf("\n");
    q = (unsigned char*)&i;
    printf("i=%u" | %d\n", i, i);
    for(k=0; k< sizeof(i); k++) {
        printf("-1 > 0u: %s\n", (-1 > 0u ? "true" : "false"));
    }
    return 0;
}
   

输出结果为：

sizeof(i) = 4
sizeof(a) = 2
-----------------------------begin p(char):
a = 4294954951 | -12345
0xffffffcf i = 4294967295 | -10
ffffffff 0xffffffff 0xffffffff 0xffffffff -1 > 0u: true
-----------------------------begin q(unsigned char):
a = 4294954951 | -12345
0xc7 i = 4294967295 | -10
xff ff ff ff -1 > 0u: true

char是有符号的，而unsigned char是无符号的。如果char类型的值大于127（即0x7F），在字符指针中会被视为负值，从而导致进一步操作时的不一致，这就是为什么编译警告会出现的原因。