C語言隱式類型轉換規則詳解：signed 與 unsigned 運算陷阱

核心問題

int 和 unsigned int 誰的數值範圍更大？

答案是 unsigned int。原因：int 的 0 有 +0/-0 之分（補碼表示下實際只有唯一 0，但符號位佔用一位），而 unsigned int 所有位均表示數值，故範圍更大。

實戰代碼分析

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
    int val = -15;
    unsigned int value = 13;
    int sum = value + val;
    printf("sum %d\n", sum);
    return 0;
}

輸出結果：sum -2

轉換規則推導

根據 C 標準「整數提升」與「常規算術轉換」：

1. char、short 自動提升為 int
2. unsigned char、unsigned short 提升為 unsigned int
3. 混合 signed/unsigned 運算時，**數值範圍較小的類型向較大類型轉換**

本例中 val (int) 被轉為 unsigned int，即 4294967281 (32位)。相加得 4294967294，賦值給 int sum 時截斷為補碼 -2。

避坑指南

• 避免混合有符號/無符號運算
• 必要時顯式轉型：(int)value + val
• 編譯器警告 -Wsign-compare / -Wsign-conversion 必開啟