浅谈 用无符号字符型定义一个正数或负数a，
然后用printf的%d与%u输出其 -a 的值
因为%u可以输出unsigned int unsigned short 和unsigned char
故猜想%u将内存中的数据先转化为4字节，再按照二进制数据进行无符号处理并输出。该猜想在下面实例中得以验证。
以下内容所涉及到的长短数据扩展请参考细文：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6adcb3530101cmsd.html
这里我们简单讲述下输出a时的情况，为下面输出-a作铺垫。
如图中定义的unsigned char a =169。先将169转化为对应的二进制数，也就是 1010 1001 由于169为正数，所以它的原码应该为0 1010 1001 。故它的补码等于它的原码0 1010 1001。由于unsigned char类型为1字节8位，故将169的补码取出后8位，舍去最高位的符号位 0 ，存储在a这个无符号字符型变量中。
故a存储的是1010 1001(169的8位数补码)
在直接以%u输出a的过程中：
a存储的补码 1010 1001 可如何将这个1字节数据，以4字节输出呢？这时要把1字节拓展为4字节：
//1010 1001 扩展-> ???? ???? ???? ???? ???? ???? 1010 1001（"?"处为尚未填充区）
//由于从unsigned char类型扩展到int时，填充区的值都是0(如见上图unsigned char转化为long类型)
//故扩展之后的4字节unsigned char a 的补码为： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 1001 当%u与%d接受到这个补码时：
%u当做无符号类型解析： 该补码 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 1001 32位全为数值位，并且为无符号类型解析，则该补码就是其a扩宽后的原码。
而%u是以十进制输出的，故该数值为这个32位二进制数的十进制数值：169；
%d当做有符号类型解析： 该补码0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 1001，在%d面对它时，会将其的第一个二进制位看作是符号位，在这里也就是 0 ，其后面的31位将作为数值位。而%d以十进制输出，故该31位的二进制数的十进制数值为：169，由于符号位为0，表示为正数。继而%d输出a为：169。
这里开始重点讲一下，如果printf输出的是 -a 的情况
同样的，当数据即将传给printf之前，a在内存中存储的169补码为 1010 1001
传入printf
%d与%u解析之前： 要将-a传递给%d与%u，就先要将-a表示出来。这时要在a所存储的补码前面加一个符号位” 1 “用来为表示 -a 做准备 ，则现在为： 1 1010 1001 之后，怎样将这个二进制数据转为 -a 的呢？这里可能是将加符号位后的二进制：1 1010 1001 看成是“ -a ” 的原码，然后要将“ -a ”的这个原码转换为补码后，传递给%u与%d。 由于-a 原码的符号位为“ 1 ”，故其补码为1 0101 0111 (符号位不动，其它8位取反为“1 0101 0110 ”后 +1 成为 ” -a “的补码 )
之后将这个补码扩宽到32位( -a 相当于一个新char“带符号类型”，所以扩宽的时候以符号位填充)
由于符号位为“ 1 ”，故4字节补码表示为：1 111 1111 1111 1111 1111 111 1 0101 0111
现在将这个补码分别以%u和%d输出：
%u十进制输出时： 由于%u解析的时候不考虑符号位，故该32位全为数值位，由于%u考虑的无符号类型，故%u认为这是一个正数，即原码=补码。故%u输出的是该32位所代表的数值： 4294967127
%d十进制输出时： 由于%d解析的时候要考虑符号位，并且要将补码转换为原码输出。 则步骤如下：
补码减一后，符号位不变，其它31位取反，继而原码为：1 000 0000 0000 0000 0000 000 0 1010 1001 该31位二进制数值与其符号位输出的是：-169；
总结以上规律，得有以下结论：在unsigned char定义一个整数或负数a时，面对以%u与%d输出 -a ，有以下步骤：
1：对unsigned char变量所存储的补码加一个符号位，该符号位的数值为“ 1 ”(可能是用其表示负号而添加的)
2：对于这个新的二进制数据，把它当做新数据(比如-a)的原码，然后转化为补码。
3：进行短数据扩宽(加入符号位1后类似于一个char类型，填充时以“ 1 ”进行填充)
4:按照 %u还是 %d，以对应规则，转化为原码并输出其十进制。
注意：上面是输出 -a(无论a为正为负)，而输出a时，在截断8位数据后的补码直接进行填充，并按百分号类型输出
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现将上面的结论再应用于实践中验证一下。
a=-69
-69的原码为： 1100 0101 (第一个1为符号位)
由于符号位为1 ，故取其补码： 1011 1011 则a存储的补码为： 1011 1011
输出a
a的补码被填充后为0 000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 1011(按unsigned char扩展为 int，全部填充0)
扩展填充0后，第一位0相当于新符号位，原来的符号位成为了一个数值位，故%d与%u输出同为：187
(补码=原码= 0 000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 1011)
输出 -a
传入printf：应用结论第一步：在第9位加入一个符号位 1 1011 1011
第二步： 将这个二进制数据当作一个新原码，则它的补码为：1 0100 0101
第三步：按照char 到 int 类型扩展：1 111 1111 1111 1111 1111 111 1 0100 0101
第四步 %u 将该32位二进制数据转化为十进制为： 4294967109
%d 将该补码换成原码为：1 000 0000 0000 0000 0000 000 0 1011 1011 输出为：-187
a=-169
-169的原码为： 1 1010 1001(第一个1为符号位)
由于符号位为1 ，故取其补码： 1 0101 0111 则a存储的补码为： 0101 0111 (截取8位，符号位溢出)
输出a
a的补码被填充后为0 000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0111(按unsigned char扩展为 int，全部填充0)
扩展填充0后，第一位0相当于新符号位，原来的符号位成为了一个数值位，故%d与%u输出同为：87
(补码=原码= 0 000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0111)
输出 -a
传入printf：应用结论第一步：在第9位加入一个符号位 1 0101 0111
第二步： 将这个二进制数据当作一个新原码，则它的补码为：1 1010 1001
第三步：按照char 到 int 类型扩展：1 111 1111 1111 1111 1111 111 1 1010 1001
第四步 %u 将该32位二进制数据转化为十进制为： 4294967209
%d 将该补码换成原码为：1 000 0000 0000 0000 0000 000 0 0101 0111 输出为：-87
a=69
69的原码为： 0100 0101(第一个0为符号位)
由于符号位为0 ，故其补码=原码：0100 0101
输出a
a的补码被填充后为0 000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0101(按unsigned char扩展为 int，全部填充0)
扩展填充0后，第一位0相当于新符号位，原来的符号位成为了一个数值位，故%d与%u输出同为：69
(补码=原码= 0 000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0101)
输出 -a
传入printf：应用结论第一步：在第9位加入一个符号位 1 0100 0101
第二步： 将这个二进制数据当作一个新原码，则它的补码为：1 1011 1011
第三步：按照char 到 int 类型扩展：1 111 1111 1111 1111 1111 111 1 1011 1011
第四步 %u 将该32位二进制数据转化为十进制为： 4294967227
%d 将该补码换成原码为：1 000 0000 0000 0000 0000 000 0 0100 0101 输出为：-69
本文考虑的四种情况是：
169(8位存储的最高位被数值位1占用(符号位的0被溢出))
-169(8位存储的最高位被数值位1占用(且符号位的1被溢出))
69(8位存储数值位没有达到最高位(符号位为0且未被溢出))
-69(8位存储数值位没有达到最高位(符号位为1且未被溢出))
初学者拙见，有错误的地方望指正。