编写程序确定有符号和无符号型的各类型变量的取值范围

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《C程序设计语言》练习2-1
编写一个程序以确定分别由signed及unsigned限定的char、short、int及long类型变量的取值范围。采用打印标准头文件中的相应值以及直接计算两种方式实现。后一种方法的实现较困难一些，因为要确定各种浮点类型的取值范围。

思路：

1. 先把数字0的二进制位进行按位取反，也就是都变成1。
2. 再把这个二进制数的值转换为unsigned型，并右移一位来去掉符号位。
3. 最后转换为有符号型。
   相关：
4. 按位取反～
5. 移位操作符
6. 强制类型转换
7. 原码、反码、补码

   #include <stdio.h>
   #include <limits.h>
   int main()
   {
       //有符号型
       printf("signed char min = %d\n",-(char)((unsigned char) ~0 >> 1)-1);
       printf("signed char max = %d\n",(char)((unsigned char) ~0 >> 1));
       printf("signed short min = %d\n",-(short)((unsigned short) ~0 >> 1)-1);
       printf("signed short max = %d\n",(short)((unsigned short) ~0 >> 1));
       printf("signed int min = %d\n",-(int)((unsigned int) ~0 >> 1)-1);
       printf("signed int max = %d\n",(int)((unsigned int) ~0 >> 1));
       printf("signed long min = %ld\n",-(long)((unsigned long) ~0 >> 1)-1);
       printf("signed long max = %ld\n",(long)((unsigned long) ~0 >> 1));
       //无符号型
       printf("unsigned char max = %u\n",(unsigned char) ~0);
       printf("unsigned short max = %u\n",(unsigned short) ~0);
       printf("unsigned int max = %u\n",(unsigned int) ~0);
       printf("unsigned long max = %lu\n",(unsigned long) ~0);
       return 0;
   }

   以上面的char型为例，char型是由8位二进制数组成的：
   (char)((unsigned char) ~0 >> 1)
~0把数字0进行按位取反，也就是把0000 0000变为1111 1111。
   再把~0转换为无符号型：(unsigned char) ~0，这一步是为了下面的右移操作。
   把这个无符号型的二进制数右移，去掉符号位。即0111 1111：(unsigned char) ~0 >> 1
   最后，把unsigned char型转换为char型，也就是signed char型：(char)((unsigned char) ~0 >> 1)

对于char型的最小值，要在前面最大值的基础上取反再减1。

char、signed char和unsigned char的区别

在C标准中没有规定char是signed char还是unsigned char，主要取决于编译器。
但一般而言，未指定的数据类型均为signed，如int、char等价于signed int、signed char。
如果想要定义无符号类型，需要在前面加上unsigned。

为什么最小值要在最大值的基础上取反再减1？

以char型为例，就是一个占8位的二进制数，去掉符号位，数值位还有7位二进制数。
0-127的二进制表示是从00000000～01111111，全都是0开头的，0是代表正数的符号位，而-128～-1的补码表示为10000000-11111111，全是1开头的，所以1是代表负数的符号位。