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            有符號(hào) & 無符號(hào)!改變計(jì)算結(jié)果的陷阱!


            簡單的代碼,復(fù)雜的問題。
            環(huán)境:VC6SP5,Win2kPro

            int b = 10; //已經(jīng)賦值為有效數(shù)據(jù)
            const char * str = "1234567890ABCDEF"; //已經(jīng)賦值為有效的字符串。
            int a = (b - strlen(str) ) / 2;

            經(jīng)過了這樣的計(jì)算,a的值究竟是多少?
            結(jié)果當(dāng)然不是 (10-16)/2 的 -3,而是一個(gè)天文數(shù)字。。。。
            a = 2147483645 或者,16進(jìn)制的 0x7ffffffd

            真正的問題代碼只有一行,但是結(jié)果卻令人不快。

            這里分析一下產(chǎn)生這個(gè)問題的原因:
            一個(gè)隱含的問題是,strlen的返回值,類型是size_t,也就是unsigned int。這是個(gè)無符號(hào)類型。
            當(dāng)unsigned int 和 int混合運(yùn)算的時(shí)候,編譯器會(huì)認(rèn)為,unsigned int的表達(dá)長度比較長,因而結(jié)果的類型是unsigned int。
            所以 b - strlen(str) 的結(jié)果不是 -6,而是和-6具有相同內(nèi)存布局的unsigned int 值:0xfffffffa,也就是正的4294967290
            如果這個(gè)數(shù)值直接賦值給int,會(huì)因?yàn)閮?nèi)存布局相同,而避免問題的產(chǎn)生--問題存在,但是不產(chǎn)生不良效果。但是隨后的/2操作把問題徹底暴露出來了。。
            /2操作可以認(rèn)為是一次移位,對(duì)于無符號(hào)類型,移位后高位補(bǔ)0,于是把原本有符號(hào)類型賴以利用的符號(hào)位清零了。。最終這個(gè)數(shù)值賦值給int類型的時(shí)候,結(jié)果就變成了前面提到的那個(gè)可怕的數(shù)值。。

            有符號(hào)數(shù)字和無符號(hào)數(shù)字混合運(yùn)算的時(shí)候,存在一些默認(rèn)的轉(zhuǎn)換規(guī)則,符合這些規(guī)則的轉(zhuǎn)換,都不會(huì)引發(fā)編譯器警告或者錯(cuò)誤,因此這類問題是難以覺察的。但是,我們需要經(jīng)常使用的庫函數(shù)太多了,當(dāng)參與運(yùn)算的時(shí)候,為每個(gè)函數(shù)調(diào)用都指定一個(gè)固定類型的返回值,似乎是不可能的任務(wù)。因此如果你的程序中充滿各種不同類型的整型運(yùn)算,那么還是盡量小心一些吧。。。

            posted on 2008-04-16 09:02 RedLight 閱讀(1135) 評(píng)論(2)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++功夫篇

            評(píng)論

            # re: 有符號(hào) & 無符號(hào)!改變計(jì)算結(jié)果的陷阱! 2009-01-06 06:11 AlexEric

            但也僅僅是出現(xiàn)負(fù)數(shù)的時(shí)候是這樣的吧...  回復(fù)  更多評(píng)論   

            # re: 有符號(hào) & 無符號(hào)!改變計(jì)算結(jié)果的陷阱! 2009-04-28 09:32 dfa

            這種問題需對(duì)隱式轉(zhuǎn)換法則有所了解   回復(fù)  更多評(píng)論   

            <2008年9月>
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