Apuntes sobre Tipos Enteros en C
Introducción a los Tipos Enteros
En el lenguaje de programación C, los tipos enteros son fundamentales para almacenar números enteros. Estos tipos son esenciales en entornos de bajo nivel, como en la explotación de binarios, debido a sus propiedades específicas. A continuación, se exploran los tipos enteros sin signo (unsigned) y con signo (signed), sus límites, y los conceptos de overflow y underflow.
Enteros sin Signo (Unsigned Integers)
Los enteros sin signo son el tipo más básico de entero en C y están diseñados para almacenar solo números positivos. Generalmente, ocupan 32 bits (4 bytes) en la mayoría de los sistemas.
Declaración
unsigned int bar = 44;
Impresión
- En base 10: Usa el especificador de formato
%u. - En base 16 (hexadecimal): Usa
0x%X.
printf("bar is %u\n", bar); // Imprime: bar is 44
Enteros con Signo (Signed Integers)
Los enteros con signo pueden almacenar tanto números positivos como negativos. Esto reduce el rango de valores positivos que pueden representar en comparación con los enteros sin signo.
Declaración
int foo = -44;
Impresión
- Usa el especificador de formato
%dpara mostrar el valor en base 10.
printf("foo is %d\n", foo); // Imprime: foo is -44
Límites de los Enteros sin Signo
Los enteros sin signo tienen un rango finito de valores. Por ejemplo, un entero sin signo de 32 bits puede almacenar valores desde 0 hasta 4294967295 (0xFFFFFFFF en hexadecimal). A continuación, se muestran los límites de algunos tipos comunes:
| Tipo | Mínimo | Máximo |
|---|---|---|
| uint8_t | 0 | 255 |
| uint16_t | 0 | 65535 |
| uint32_t | 0 | 4294967295 |
| uint64_t | 0 | 18446744073709551615 |
| unsigned int | 0 | 4294967295 |
Límites de los Enteros con Signo
Los enteros con signo de 32 bits tienen un rango que va desde -2147483648 hasta 2147483647. Esto se debe a que el bit más significativo se usa para indicar el signo del número, siguiendo el sistema de complemento a dos.
| Tipo | Mínimo | Máximo |
|---|---|---|
| int8_t | -128 | 127 |
| int16_t | -32768 | 32767 |
| int32_t | -2147483648 | 2147483647 |
| int64_t | -9223372036854775808 | 9223372036854775807 |
| int | -2147483648 | 2147483647 |
Desbordamiento de Enteros (Overflow)
Cuando un entero supera su valor máximo, ocurre un overflow, y el valor se reinicia al mínimo. Por ejemplo, en un entero sin signo de 32 bits:
u32 es 4294967293 (0xFFFFFFFD), incrementando...
u32 es 4294967294 (0xFFFFFFFE), incrementando...
u32 es 4294967295 (0xFFFFFFFF), incrementando...
u32 es 0 (0x00000000), incrementando...
u32 es 1 (0x00000001), incrementando...
Subdesbordamiento de Enteros (Underflow)
De manera similar, cuando un entero disminuye por debajo de su valor mínimo, ocurre un underflow, y el valor pasa al máximo. Por ejemplo, en un entero sin signo de 32 bits:
u32 es 3 (0x00000003), decrementando...
u32 es 2 (0x00000002), decrementando...
u32 es 1 (0x00000001), decrementando...
u32 es 0 (0x00000000), decrementando...
u32 es 4294967295 (0xFFFFFFFF), decrementando...
Overflow y Underflow en Enteros con Signo
Los enteros con signo también experimentan overflow y underflow, pero el comportamiento es diferente debido al bit de signo. El umbral de overflow para un entero con signo de 32 bits ocurre en 0x7FFFFFFF:
s32 es 2147483645 (0x7FFFFFFD), incrementando...
s32 es 2147483646 (0x7FFFFFFE), incrementando...
s32 es 2147483647 (0x7FFFFFFF), incrementando...
s32 es -2147483648 (0x80000000), incrementando...
s32 es -2147483647 (0x80000001), incrementando...