Question

我正在使用K＆amp; R第二版，但无法弄清楚为什么我会得到一定的结果。我正在解决的问题是计算数据类型的上限和下限。具体做法是：

“编写一个程序来确定char，short，int和long变量的范围，包括有符号和无符号，通过从标准头文件中打印适当的值并直接计算。如果你计算它们会更难：确定范围各种浮点类型。“

我已经了解了按位运算符和两个人的称赞，并且我认为应该对签名数据类型有效，但是它适用于对我没有任何意义的无符号数据类型。这是代码：

#include <stdio.h>

main()
{
    signed int i;

    i = ~0;
    i >>= 1;
    printf("Upper limit: %d\n", i);
    printf("Lower limit: %d\n", -i -1);
}

这将导致打印-1为上限，0打印为下限。但是，如果我将i更改为unsigned int，我会得到我期望的结果（2147483647和-2147483648）。我无法解决这个问题，因为我的理解是unsigned int永远不会小于0，而signed int应该使用这些按位运算符，即如果它是32位系统，

~0 == 11111111111111111111111111111111

和

~0 >> 1 == 011111111111111111111111111111111, 
           or 2147483647.

知道我哪里出错了？

Answer 1

使用%d，您将值视为signed，以printf继续。

您可以使用%u代替。

<强>加入

正如 Magn3s1um 指出，您无需为特定任务指定signed和unsigned printf将为您完成所有工作。

Answer 2

输出：

注意：
“在表达式i >>= 1中，负值向右移动。 C标准说这是一个实现定义的操作，许多实现将它定义为算术移位。在算术移位中，最高有效位保持不变（保持MSB（有符号位）= 1）“。

（你可以阅读：Right shifting negative numbers in C >>是编译器相关的，无论它是有罪还是无影响的移位，但可能在你的情况下是进行算术移位。）

出于这个原因，在代码之后：

i = ~0; i >>= 1;

i仍为~0。这是二进制== 11111111111111111111111111111111。

因为~0 == 11111111111111111111111111111111是1的= {2} c补充-1。

因此，当您使用格式字符串%d进行打印时，它会打印-1。您应该使用%u打印== ~0的最大无符号值。

需要注意的重要事项：


§6.2.6.2 Language 45，©ISO / IEC ISO / IEC 9899：201x

（补充）。以下哪项适用   implementation-deﬁned，与符号位1和值的值一样   所有值位为零（对于前两个），或者带有符号位和所有值   位1（对于“补码”）是陷阱表示或法线   值。在符号和幅度以及补码的情况下，如果   这种表示是一个正常值，称为负零。

您的理解：

~0 >> 1 == 011111111111111111111111111111111错了！（根据输出，它可能会在您的系统中发生但不会发生）

~0 >> 1 == 111111111111111111111111111111111，请注意MSB（已签名位）为1。

对于无符号班次，请尝试以下操作：

~0U >> 1 == 011111111111111111111111111111111

注意未签名的后缀 U 。

第二次打印：
由于i为-1，因此在第二个表达式中-i - 1 == - (-1) - 1 == 1 - 1 == 0因此输出为零：{{ 1}}。

Answer 3

您的编译器实现＆gt;＆gt;算术移位。因此，MSB将其值保持为1，并且移位不执行任何操作。

即，~0＆gt;＆gt; 1仍然是〜0，因为移位符号延伸。

见这里：https://stackoverflow.com/a/7632/1974021

Answer 4

您可能会对limits.h和float.h标题文件

中的常量感兴趣

来自limits.h：

+------------+------------------------------------------------------------------+--------------------------------+
| CHAR_BIT   | Number of bits in a char object (byte)                           | 8 or greater                   |
| SCHAR_MIN  | Minimum value for an object of type signed char                  | -127 (-2^7+1) or less          |
| SCHAR_MAX  | Maximum value for an object of type signed char                  | 127 (2^7-1) or greater         |
| UCHAR_MAX  | Maximum value for an object of type unsigned char                | 255 (2^8-1) or greater         |
| CHAR_MIN   | Minimum value for an object of type char                         | either SCHAR_MIN or 0          |
| CHAR_MAX   | Maximum value for an object of type char                         | either SCHAR_MAX or UCHAR_MAX  |
| MB_LEN_MAX | Maximum number of bytes in a multibyte character, for any locale | 1 or greater                   |
| SHRT_MIN   | Minimum value for an object of type short int                    | -32767 (-2^15+1) or less       |
| SHRT_MAX   | Maximum value for an object of type short int                    | 32767 (2^15-1) or greater      |
| USHRT_MAX  | Maximum value for an object of type unsigned short int           | 65535 (2^16-1) or greater      |
| INT_MIN    | Minimum value for an object of type int                          | -32767 (-2^15+1) or less       |
| INT_MAX    | Maximum value for an object of type int                          | 32767 (2^15-1) or greater      |
| UINT_MAX   | Maximum value for an object of type unsigned int                 | 65535 (2^16-1) or greater      |
| LONG_MIN   | Minimum value for an object of type long int                     | -2147483647 (-2^31+1) or less  |
| LONG_MAX   | Maximum value for an object of type long int                     | 2147483647 (2^31-1) or greater |
| ULONG_MAX  | Maximum value for an object of type unsigned long int            | 4294967295 (2^32-1) or greater |
+------------+------------------------------------------------------------------+--------------------------------+

Answer 5

当您在i上执行位移时，编译器会看到i是有符号数量，并执行算术右移。您似乎希望该行代码执行逻辑右移。

更改行

i >>= 1;

到

i = ((unsigned int)i) >> 1;

然后它有效！

Output:
Upper limit: 2147483647
Lower limit: -2147483648

计算C中数据类型的范围

5 个答案: