Question

我在编写一个程序时遇到问题，该程序要求用户输入值N，然后输出结果5 ^ N.问题是，如果用户输入的数字大于（2 ^ 31）-1，他们的号码就会溢出，程序会给他们一个错误的答案。

我所做的是将用户给出的整数值赋给无符号长整数值。这样，如果程序可以检查是否输入了大于（2 ^ 31）-1的数字，因为无符号长整数可以保存比signed int可以多得多的正整数。这样做会导致程序正常运行，因为我可以检查是否发生了溢出。

然而我的问题是这样的：当用户将一个大于2 ^ 31 - 1的值输入到原始有符号整数变量（这会导致它溢出）时，为什么我可以将这个溢出的值分配给一个未签名并得到“正确”的数字是什么？只有在尝试对该号码进行操作时才会发生溢出吗？内存是否存储实际数字（不受位宽限制）？

 int endCount;
unsigned long endCountUn;  /* power N */

/* Read value of N */
printf("This program will compute 5^N; enter N: ");
scanf("%d", &endCount);

/*
User's value put into unsigned long. Helps with detecting overflow.
*/
endCountUn = endCount;

if ( (endCount < 0) && (endCountUn < 2147483648) )
{
    printf("The operation is undefined for negative integers\n");
}

else if ( endCountUn > 2147483647 )
{
    printf("The value exceeds the supported numerical range\n");
}

Answer 1

if ( (endCount < 0) && (endCountUn < 2147483648) )

对满足两个条件的数字n执行此if的块。 endCount，是一个（32位）有符号整数，以2的补码表示。因此，表达式的第一项选择设置高位的所有n：
范围1：[0x80000000 ... 0xFFFFFFFF]
第二项选择范围为
的所有n 范围2：[0x00000000..0x7FFFFFFF]。
两个范围内的n的集合是空集。所以，你上面的身体永远不会被执行。

第二个if（否则为部分）请求范围1中的值。

因此，您的测试代码可以简化为：

if( endCount < 0 ) { printf("Value out of range"); }

因为，无论用户输入什么（范围1中的负数或值），endCount将始终为负数。

最后，如果您只想允许无符号整数值，为什么首先使用scanf("%d",endCount)？
你可以写一下：

uint32_t endCount = 0; // unsigned int is machine dependent...better use stdint.h...
...
scanf("%u", &endCount);

声明的输出，用于产生第二个printf ...

This program will compute 5^N; enter N: 2147483648
The value exceeds the supported numerical range

声明的输出，用于产生第一个printf ...

This program will compute 5^N; enter N: -10
The value exceeds the supported numerical range

请查看此程序在您的系统上输出的内容......

uint32_t endCount;

/* Read value of N */
printf("This program will compute 5^N; enter N: ");
scanf("%u", &endCount);

printf("entered value = %d (as signed)\n",endCount);
printf("entered value = %u (as unsigned)\n",endCount);

在我的系统上：

This program will compute 5^N; enter N: -10
entered value = -10 (as signed)
entered value = 4294967286 (as unsigned)

什么时候整数宽度受限制？

1 个答案: