C中的溢出问题
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2024-07-07
C中的溢出问题
今天上课做题时遇到了一个问题,运行下面这段代码时会输出负数
#include <stdio.h>
int main()
{ char c1,c2;
c1=197;
c2=198;
printf("c1=%d,c2=%d\n",c1,c2);
return 0; }
GPT给出的解释是
是这段代码中会输出负数,是因为
char
类型在C语言中通常被视为有符号字符类型(signed char),它的取值范围是-128到127。因此,当你将大于127的整数赋值给char
类型变量时,会发生溢出。当你将一个整数值赋给
char
类型的变量时,发生了截断和溢出。char
类型通常是有符号字符类型,其范围是-128到127(根据具体的编译器和平台可能有所不同,但通常是这样)。这意味着char
类型只能表示这个范围内的整数值,超出这个范围的值将导致溢出,导致结果不是你期望的。在你的代码中,你给
c1
和c2
分别赋值197和198。现在,让我们详细解释为什么会输出-59:
- 首先,要理解
char
的范围是-128到127。- 197和198都超出了这个范围。
- 因为
char
是有符号类型,超出范围的整数值会被解释为带符号整数。- 计算机使用二进制补码表示有符号整数。在二进制补码中,最高位表示符号位,0表示正数,1表示负数。
- 当你赋值197给
c1
时,计算机会将其转换为二进制,但由于最高位为1,表示负数,所以计算机会认为它是一个负数。- 197的二进制表示为11000101(8位二进制),最高位为1,所以
c1
被解释为负数。- 计算机将负数转换为带符号整数,使用的是二进制补码。在二进制补码中,将负数的绝对值转换为二进制,然后取反并加1。所以,11000101的取反是00111010,再加1得到00111011。
- 00111011的十进制值是59,但由于最高位是1,表示负数,所以
c1
的值被解释为-59。- 同样,当你赋值198给
c2
时,也会类似地溢出,因此c2
的值被解释为-58。所以,溢出后,
c1
和c2
的值分别是-59和-58,这就是为什么会输出负数。
后来研究看了一下,
char变量在C语言中通常被视为有符号字符类型,取值范围是-128到127,超出范围的整数值会被解释为带符号整数,计算机使用二进制补码表示有符号整数,经过补码后就会输出负数。
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