c語言的算術運算溢位問題

1、關於溢位的結論：可能出現的情況是結果的資料型別定義的小了，導致結果不正確。

關於計算溢位，看書上說的c語言中有符號數計算溢位的話會不知道發生什麼（溢位結果未定義），看編譯器怎麼處理。我在keil上試了下，溢位會把溢位部分砍掉，比如定義的是short型的，結果保留2個位元組。

short aa=-32767;

short bb=32;

short cc;

cc= aa- bb;

cc=7fe1;

如果擴充套件到jint，結果是ffff7fe1.

檢查是否溢位加 if(aa < 0 && aa -(-32768) >=bb)

參考：這篇文章中說的整數轉型溢位感覺比較常見還容易忽略，謹記。主要是負數的時候。

示例二：整形轉型時的溢位 1

2 34 5

6 78 9

10 11

12 13

intcopy_something(char*buf,intlen)

returnmemcpy(mybuf, buf, len);

}

上面這個例子中，還是[1]處的if語句，看上去沒有會問題，但是len是個signed int，而memcpy則需乙個size_t的len，也就是乙個unsigned 型別。於是，len會被提公升為unsigned，此時，如果我們給len傳乙個負數，會通過了if的檢查，但在memcpy裡會被提公升為乙個正數，於是我們的mybuf就是overflow了。這個會導致mybuf緩衝區後面的資料被重寫。

uint8_t合併成uint16_t時在keil上試的不加uint16_t也可以。

uint16_t lebuftouint16(uint8_t *_pbuf)

再試：short a = int16_max;

shor b = 32;

int cc = a + b;

結果正確。再試：

int a = int32_max;

int b = 32;

uint32_t c = a+ b;

c=0x8000001f

"我們來看一段**：

voidfoo(intm,intn)

上面這段**有兩個風險：1）有符號轉無符號，2）整型溢位。這兩個情況在前面的那些示例中你都應該看到了。所以，你千萬不要把任何檢查的**寫在 s = m + n 這條語名後面，不然就太晚了。undefined行為就會出現了——用句純正的英文表達就是——「dragon is here」——你什麼也控制不住了。（注意：有些初學者也許會以為size_t是無符號的，而根據優先順序 m 和 n 會被提公升到unsigned int。其實不是這樣的，m 和 n 還是signed int，m + n 的結果也是signed int，然後再把這個結果轉成unsigned int 賦值給s）"

3、用「ul」避免keil c51大整數常量運算溢位錯誤

keil c51是與ansi c相容的編譯器，ansi c規範規定十進位制整數常量的預設資料型別是int、long int和unsigned long int的其中一種，對給定的常量是其中的哪一種要看這個常量的實際大小，如果常數在-32768～32767之間則按int型別處理，如果按int型別處理會溢位就考慮long int或更大的資料型別unsigned long int。總之，編譯器總是按盡可能的原則指定常量的型別。

但這一原則並不總能奏效，當兩個常量做運算時就可能導致溢位。如：

#define sysclk 22118400 // sysclk in hz (22.1184 mhz external crystal oscillator)

#define slider_rest_time 100 // in ms,slider rest time

#define rest_delay sysclk * slider_rest_time / (65536 * 1000)

unsigned char i;

i = rest_delay;

在keil c51中執行i為0xe1，即225，並不是期望的結果22118400 * 100 / (65536 * 1000) = 33.75，取整為33。原因分析如下：

巨集替換後為：i = 22118400 * 100 / (65536 * 1000);，編譯器首先為22118400定義型別，因為22118400不在int的表示範圍內，而在long int的範圍-2147483648～2147483647內，所以22118400按long int型別處理，在做乘積運算時100被自動按long int處理，22118400 * 100將按兩帶符號長整型常量進行運算，運算結果仍為帶符號長整型，結果寫成十六進製制是0x83d60000，其十進位制是-2083127296，顯然出現了溢位錯誤。keil編譯器並沒有給出任何錯誤或警告提示資訊（vc++6.0還給出警告warning c4307: '*' : integral constant overflow），繼續進行下乙個運算65536 * 1000，結果為帶符號長整型，十六進製制為0x3e80000，十進位制為65536000，最後按兩長整型除法計算-2083127296 / 65536000，結果為0xffffffe1，由於i為字元型別，取0xffffffe1的最低有效位元組為0xe1賦值給i，i的最終值為0xe1。

解決這種溢位錯誤的方法用c語言的乙個術語就是「提公升」（promotion），拿上例來說就是將22118400指定為無符號長整型，即：

#define sysclk 22118400ul

注：雖然只要將22118400、100、65536和1000四個常數中的乙個指定為無符號長整型即可得到正確的結果，但考慮到可讀性及規範性，應選擇大整數指定其型別。

小結：按c51編譯器的預設型別整數常量運算可能出現溢位錯誤，對大整數應指定其資料型別以避免出現可能的運算錯誤。

**：幽幽靈貓

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