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C語言中的資料溢位

1、char是一個位元組,8bit,我們在採用unsigned char的資料型別的情況下,如果我們資料產生溢位(超過2^8)那麼我們最終得到的結果將對2^8(256)取餘,如:
unsigned char x = 0xff;
x++;
printf("%d\n",++x);
輸出的結果將是1;而不是257.


2、對於signed的整數的溢位,C語言的定義是Undefined Overflow,也就是溢位的數正常顯示,並不進行求餘的運算。例如:
signed char x = 0xff
printf("%d\n",x);
0xff----> 1111 1111 數在計算機的記憶體中是以補碼的形式存在,所以次數代表的數是:1000 0001也就是-1,所以輸出是-1

signed char x = 0x7f
printf("%d\n",++x);
0x7f---->0111 1111 那麼該資料先換算成正常的數再執行加1操作(整數的補碼是本身),那麼加1變成:1000 0000這是-128的補碼
但是我們知道在signed char的資料中一共有8位,並且符號佔1位,那麼有7位數,所以最大是:0111 1111也就是127,所以128是溢位,所以我們直接顯示溢位的那個數,那麼上面的程式碼輸出就是-128.


3、signed int的效果同2

4、unsigned int的效果同1

總結:從上面我們可以看出來,至少在VC中採取的模式是根據資料的修飾詞 signed和unsigned(沒寫就代表是有符號的即signed)
來採取不同的溢位模式,而不是根據型別來。下面我們需要討論資料的表達分為:

1、signed char----------------->1位符號位,7位資料位,那麼範圍就是[-2^7,2^7-1];
     unsigned char--------------->8位資料位,那麼範圍就是[0-2^8-1];

同理,我們可以類推下面的各種位元組的資料型別的範圍
   short代表兩個位元組
   int、long實際上在現在的vc中代表的都是4位元組
   long long代表8個位元組(VC中不一定支援)

在#include<climits>存有各個型別的最大值和最小值
CHAR_MIN       char的最小值
SCHAR_MAX      signed char 最大值
SCHAR_MIN       signed char 最小值
UCHAR_MAX      unsigned char 最大值
SHRT_MAX       short 最大值
SHRT_MIN       short 最小值
USHRT_MAX      unsigned short 最大值
INT_MAX       int 最大值
INT_MIN        int 最小值
UINT_MAX       unsigned int 最大值
UINT_MIN        unsigned int 最小值
LONG_MAX      long最大值
LONG_MIN       long最小值
ULONG_MAX      unsigned long 最大值
FLT_MANT_DIG    float 型別的尾數
FLT_DIG         float 型別的最少有效數字位數
FLT_MIN_10_EXP   帶有全部有效數的float型別的負指數的最小值(以10為底)
FLT_MAX_10_EXP    float型別的正指數的最大值(以10為底)
FLT_MIN        保留全部精度的float型別正數最小值
FLT_MAX        float型別正數最大值

附註:

1、當我們遇見需要判斷給出資料是否溢位的時候,我們可以採取用一個範圍更大的數來接受需要判斷的資料,然後直接和需要判斷的邊界值比較大小即可。

2、如果是在計算的過程中,我們需要判斷資料是否溢位的時候,我們可以使用如下的一個辦法:

int myAtoi(const char *str)
{
    const char *p = str;
    int acc = 0;
    int neg = 0, add;
    
    while (*p == ' ')
        ++p;
    
    if (*p == '-') {
        neg = 1;
        ++p;
    } else if (*p == '+') {
        ++p;
    }
    
    while (*p) {
        if (*p < '0' || *p > '9')
            break;
        add = *p - '0';
        if (acc > INT_MAX/10) {
            return neg ? INT_MIN : INT_MAX;
        } else if (acc == INT_MAX/10) {
            if (neg && add > 8)
                return INT_MIN;
            if (!neg && add > 7)
                return INT_MAX;
        }
        acc = 10 * acc + add;
        ++p;
    }
    
    if (neg)
        acc = -acc;
    
    return acc;
}