为什么模运算返回意外值

Question

为什么以下代码打印255？

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
  uint8_t i = 0;
  i = (i - 1) % 16;
  printf("i: %d\n", i);
  return 0;
}

我假设15，尽管i - 1评估为整数。

Answer 1

由于C标准中的integer promotions。简而言之：任何类型＆＃34;较小的＆＃34;使用前将int转换为int。你无法避免这种情况。

所以发生了什么： i被提升为int。表达式计算为int（您使用的常量也是int）。模数为-1。然后通过作业将其转换为uint8_t：255。

对于printf，i整数提升为int（再次）：(int)255。但是，这没有任何害处。

请注意，在C89中，对于a < 0，a % b不一定是否定的。它是实现定义的，可能是15。但是，自C99起，-1 % 16保证为-1，因为除法必须产生代数商。

如果你想确保模数给出正结果，你必须通过施放unsigned来评估整个表达式i：

i = ((unsigned)i - 1) % 16;

建议：启用编译器警告。至少分配的转换应该给出截断警告。

Answer 2

这是因为-1 % n会返回-1而非n - 1 ¹ 。由于i在这种情况下是无符号的8位int，因此它变为255。

¹ See this question for more details关于负整数的模数如何在C / C ++中起作用。