Summary  
This chapter explains how unsigned integer types reserve all bits for value storage to extend the range of storable non-negative numbers, at the cost of no longer representing negative values.

General domain of usage  
Storing counts or sizes where values are guaranteed non-negative (e.g., array indices, object counts).

Explore unsigned data types in C++. Learn how unsigned types differ from signed types, why they are useful for representing only non-negative numbers, and how they affect memory usage and value range. See practical examples, such as using unsigned integers to track warehouse inventory, and understand what happens if you assign a negative value to an unsigned variable. This video covers key concepts, including the role of the sign bit, the expanded range of unsigned types, and when to apply the unsigned modifier in your own programs.

Jotta luku voidaan esittää binäärijärjestelmässä, täytyy tallentaa sekä sen **arvo** että **etumerkki**. Yksi bitti varataan etumerkin tallentamiseen, kun taas loput bitit tallentavat numeerisen arvon. Etumerkkibitti tallentaa:

- `0`, jos luku on epänegatiivinen;
- `1`, jos luku on negatiivinen.

Jos tiedämme, että muuttuja voi **sisältää vain epänegatiivisia lukuja**, voimme käyttää `unsigned`-tyyppimuunninta. Tämä muunnin mahdollistaa arvojen tallentamisen ilman etumerkkiä.

Lisäksi, koska enemmän muistia on käytettävissä arvon tallentamiseen, mahdollisten arvojen vaihteluväli on laajempi; kuitenkin negatiiviset luvut eivät kuulu tähän vaihteluväliin. Sallitut vaihteluvälit ovat seuraavat:


I2luY2x1ZGUgPGlvc3RyZWFtPgoKaW50IG1haW4oKQp7Cgl1bnNpZ25lZCBpbnQgdG90YWxfdmVoaWNsZXMgPSAxNDQ2MDAwMDAwOwoJdW5zaWduZWQgc2hvcnQgYWdlID0gMjE7CiAgCglzdGQ6OmNvdXQgPDwgdG90YWxfdmVoaWNsZXMgPDwgc3RkOjplbmRsOwoJc3RkOjpjb3V0IDw8IGFnZSA8PCBzdGQ6OmVuZGw7Cn0=

Lisäksi on olemassa `signed`-tyyppimuunnin, joka ilmaisee, että tietotyyppi voi sisältää sekä positiivisia että negatiivisia lukuja. Kaikki numeeriset tietotyypit ovat kuitenkin oletuksena `signed`, joten sitä ei tarvitse määritellä erikseen.

Huomio

Käytä `unsigned`-määrettä vain, kun muuttuja ei voi saada negatiivisia arvoja.  
Negatiivisen arvon asettaminen unsigned-muuttujaan ei aiheuta virhettä, mutta tuloksena oleva arvo on virheellinen.

#define CATCH_CONFIG_MAIN
#include <catch2/catch.hpp>

unsigned int addStock(unsigned int stock, unsigned int newStock, unsigned int maxCapacity);

TEST_CASE("Add 30 to 950 with max 1000 -> 980", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(950, 30, 1000);
    REQUIRE(result == 980); // Expected: 980, input: stock=950, newStock=30, maxCapacity=1000
}

TEST_CASE("Add 100 to 950 with max 1000 -> 1000 (capped)", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(950, 100, 1000);
    REQUIRE(result == 1000); // Expected: 1000, input: stock=950, newStock=100, maxCapacity=1000
}

TEST_CASE("Add 0 to 950 with max 1000 -> 950 (no change)", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(950, 0, 1000);
    REQUIRE(result == 950); // Expected: 950, input: stock=950, newStock=0, maxCapacity=1000
}

TEST_CASE("Add 1000 to 0 with max 1000 -> 1000 (fills capacity)", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(0, 1000, 1000);
    REQUIRE(result == 1000); // Expected: 1000, input: stock=0, newStock=1000, maxCapacity=1000
}

TEST_CASE("Add 500 to 400 with max 800 -> 800 (capped)", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(400, 500, 800);
    REQUIRE(result == 800); // Expected: 800, input: stock=400, newStock=500, maxCapacity=800
}

TEST_CASE("Add 100 to 200 with max 500 -> 300 (normal add)", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(200, 100, 500);
    REQUIRE(result == 300); // Expected: 300, input: stock=200, newStock=100, maxCapacity=500
}

TEST_CASE("Add 0 to 0 with max 100 -> 0 (empty warehouse)", "[addStock]") {
    unsigned int result = addStock(0, 0, 100);
    REQUIRE(result == 0); // Expected: 0, input: stock=0, newStock=0, maxCapacity=100
}

test.cpp

Tietotyyppien perusteellinen ymmärtäminen on olennaista ohjelmointikielen opiskelussa. Tämä kurssi tarjoaa mahdollisuuden syventyä C++:n tietotyyppeihin ja saada käsitys siitä, miten ne tallennetaan muistiin. Lisäksi kurssilla käsitellään tyyppimuunnoksia.

Tarjoaa perustavan yleiskatsauksen aritmeettisiin operaatioihin ja niiden sudenkuoppiin, tietotyyppeihin sekä tyypin määrittelyn tärkeyteen.

short, int, long, float, double jne. ovat kaikki numeerisia tietotyyppejä. Opit tuntemaan ne kaikki sekä niihin mahdollisesti liittyvät sudenkuopat.

Kattaa tekstin käsittelyn C++:ssa käyttäen `char`- ja `string`-tyyppejä. Opit merkkien tallentamisen ja muokkaamisen, merkkijonometodien käytön, merkkijonojen indeksoinnin ja muokkaamisen, tekstin etsimisen sekä merkkijonojen muistinhallinnan perusteet. Kurssin lopussa hallitset tekstin käsittelyn tehokkaasti ohjelmissasi.

Kattaa loogiset arvot tyyppiä bool käyttäen, palautusarvottomat funktiot tyyppiä void hyödyntäen sekä automaattisen tyyppipäätöksen auto-avainsanalla. Lisäksi tarkastellaan tyyppimuunnoksia, mukaan lukien sekä implisiittinen että eksplisiittinen tyyppimuunnos, varmistaen tietotyyppien oikean käsittelyn.

Haaste: Etumerkittömät Tietotyypit

Ratkaisu