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

---

表1-3描述了以ANSI标准定义的整数类型。

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。