C語言中的正負數以及數值溢出

C語言中的正負數以及數值溢出

　　在數學中，數字有正負之分。在C語言中也是一樣。下面是小編分享的C語言中的正負數以及數值溢出，歡迎大家參考!

　　在C語言中，short、int、long 都可以帶上符號，例如：

　　short a = -10; /pic/pic/pic/p>

　　如果不帶正負號，默認就是正數。

　　符號也要在內存中體現出來。符號只有正負兩種情況，用1位就足以表示，這1位就是最高位。以 int 為例，它占用32位的內存，0~30位表示數值，31 位表示正負號。如下圖所示：

　　在編程語言中，計數往往是從0開始，例如字符串 "abc123"，我們稱第 0 個字符是 a，第 1 個字符是 b，第 5 個字符是 3。這和我們平時從 1 開始計數的習慣不一樣，大家要慢慢適應，培養編程思維。

　　在符號位中，用0表示正數，用1表示負數。例如 int 類型的 -10、+16 在內存中的表示如下：

　　如果不希望設置符號位，可以在數據類型前面加 unsigned，如下所示：

　　unsigned short a = 12;unsigned int b = 1002;unsigned long c = 9892320;

　　這樣，short、int、long 中就沒有符號位了，所有的位都用來表示數值。也就意味著，使用了 unsigned 只能表示正數，不能表示負數了。

　　如果是unsigned int，那么可以省略 int ，只寫 unsigned，例如：

　　unsigned n = 100;

　　它等價于：

　　unsigned int n = 100;

　　輸出無符號數使用%u，代碼如下：

　　#include #include int main(){ int a1 = 1234, a2 = -1234; unsigned int b1 = 5678, b2 = -5678; printf("a1=%d, a1(u)=%u ", a1, a1); printf("a2=%d, a2(u)=%u ", a2, a2); printf("b1=%d, b1(u)=%u ", b1, b1); printf("b2=%d, b2(u)=%u ", b2, b2); return 0;}

　　輸出結果：

　　a1=1234, a1(u)=1234

　　a2=-1234, a2(u)=4294966062

　　b1=5678, b1(u)=5678

　　b2=-5678, b2(u)=4294961618

　　可以發現，無論變量聲明為有符號數還是無符號數，只有當以 %u 格式輸出時，才會作為無符號數處理;如果聲明為 unsigned 卻以 d% 輸出，那么也是有符號數。

　　a2、b2 的輸出值之所以很奇怪，與它們在內存中的存儲形式有關，我們將在《C語言整數在內存中是如何存儲的》一節詳細介紹。

　　最后需要說明的是：不管是否有符號，%o、%x、%X、%#o、%#x、%#X 都是以無符號形式輸出，讀者可以親自測試。

　　取值范圍和數據溢出

　　short、int、long 占用的字節數不同，所能表示的數值范圍也不同。以32位平臺為例，下面是它們的取值范圍：

　　當數值過大或過小時，有限的幾個字節就不能表示，就會發生溢出。發生溢出時，最高位會被截去。請看下面的例子：

　　#include int main(){ unsigned int a = 0x100000000; int b = 0xffffffff; printf("a=%u, b=%d ", a, b); return 0;}

　　運行結果：

　　a=0, b=-1

　　變量 a 為 int 類型，占用4個字節(32位)，能表示的最大值為 0xFFFFFFFF，而 0x100000000 = 0xFFFFFFFF + 1，占用33位，已超出 a 所能表示的最大值，會發生溢出，最高位被截去，剩下的32位都是0。也就是說，在 a 被輸出前，其值已經變成了 0。

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