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; //負數int b = +10; //正數long c = (-9) + (+12); //負數和正數相加
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,它佔用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。也就意味着,使用了 unsigned 只能表示正數,不能表示負數了。
如果是unsigned int,那麼可以省略 int ,只寫 unsigned,例如:
unsigned n = 100;
它等價於:
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,那麼也是有符號數。
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。
最後需要説明的是: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。
取值範圍和數據溢出
short、int、long 佔用的字節數不同,所能表示的數值範圍也不同。以32位平台為例,下面是它們的'取值範圍:
數據類型 | 所佔字節數 | 取值範圍 |
---|---|---|
short | 2 | -32768~32767,即 -215~(215-1) |
unsigned short | 2 | 0~65535,即 0~(216-1) |
int | 4 | -2147483648~2147483647,即 -231~(231-1) |
unsigned int | 4 | 0~4294967295,即0~(232-1) |
long | 4 | -2147483648~2147483647,即 -231~(231-1) |
unsigned long | 4 | 0~4294967295,即0~(232-1) |
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,佔用4個字節(32位),能表示的最大值為 0xFFFFFFFF,而 0x100000000 = 0xFFFFFFFF + 1,佔用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。也就是説,在 a 被輸出前,其值已經變成了 0。
-
C語言指針知識點
引導語:在信息工程中,指針是一個用來指示一個內存地址的計算機語言的變量或中央處理器(CPU)中的寄存器(Register)。以下是本站小編分享給大家的C語言指針知識點,歡迎閲讀!【考點1】指針變量指針變量是用來存儲地址的,而一般變量是存儲數值的。指針變量可指向任意一...
-
C語言選擇結構
引導語:選擇結構用於判斷給定的條件,根據判斷的結果判斷某些條件,根據判斷的結果來控制程序的流程。以下是本站小編分享給大家的C語言選擇結構,幫助大家鞏固C語言基礎,歡迎閲讀學習!1.1用if語句實現選擇結構1.在C語言中,if語句有兩種形式:形式1:if(表達式)語句形式2:if(...
-
c#實現sunday算法實例
Sunday算法思想跟BM算法很相似,在匹配失敗時關注的是文本串中參加匹配的最末位字符的下一位字符,下面小編為大家整理了c#實現sunday算法實例,希望能幫到大家!因正則表達式搜索總是出現死循環,開始考慮改為其他搜索方式,因為自帶的IndexOf默認只能找到第一個或最後一...
-
C語言考試機試經驗三部曲
全國計算機等級考試的持續升温,至使全國計算機等級考試證書已成為國家公務員、國家企事業單位工作人員、公司員工等上崗、加薪、提拔的必備條件。以下是本站小編整理的C語言考試機試經驗三部曲,希望可以為您的考試帶來幫助!第一部:備考篇名將不打無準備之仗,複習備...