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有符號 & 無符號!改變計算結果的陷阱!


簡單的代碼,復雜的問題。
環境:VC6SP5,Win2kPro

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

經過了這樣的計算,a的值究竟是多少?
結果當然不是 (10-16)/2 的 -3,而是一個天文數字。。。。
a = 2147483645 或者,16進制的 0x7ffffffd

真正的問題代碼只有一行,但是結果卻令人不快。

這里分析一下產生這個問題的原因:
一個隱含的問題是,strlen的返回值,類型是size_t,也就是unsigned int。這是個無符號類型。
當unsigned int 和 int混合運算的時候,編譯器會認為,unsigned int的表達長度比較長,因而結果的類型是unsigned int。
所以 b - strlen(str) 的結果不是 -6,而是和-6具有相同內存布局的unsigned int 值:0xfffffffa,也就是正的4294967290
如果這個數值直接賦值給int,會因為內存布局相同,而避免問題的產生--問題存在,但是不產生不良效果。但是隨后的/2操作把問題徹底暴露出來了。。
/2操作可以認為是一次移位,對于無符號類型,移位后高位補0,于是把原本有符號類型賴以利用的符號位清零了。。最終這個數值賦值給int類型的時候,結果就變成了前面提到的那個可怕的數值。。

有符號數字和無符號數字混合運算的時候,存在一些默認的轉換規則,符合這些規則的轉換,都不會引發編譯器警告或者錯誤,因此這類問題是難以覺察的。但是,我們需要經常使用的庫函數太多了,當參與運算的時候,為每個函數調用都指定一個固定類型的返回值,似乎是不可能的任務。因此如果你的程序中充滿各種不同類型的整型運算,那么還是盡量小心一些吧。。。

posted on 2008-04-16 09:02 RedLight 閱讀(1180) 評論(2)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++功夫篇

評論

# re: 有符號 & 無符號!改變計算結果的陷阱! 2009-01-06 06:11 AlexEric

但也僅僅是出現負數的時候是這樣的吧...  回復  更多評論   

# re: 有符號 & 無符號!改變計算結果的陷阱! 2009-04-28 09:32 dfa

這種問題需對隱式轉換法則有所了解   回復  更多評論   

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