Question

我在C中有一个类似这样的代码：

int main(){
   unsigned char var1;

   var1 = 255;
   var1 = var1 + 1;

   printf("The result is = %i", var1);

}

我认为它会溢出，因为var1的最大类型最多为255，因此当将其递增为1时，它将为256，但结果为0。

但是当我修改代码时，就像这样：

int main(){
   unsigned char var1;

   var1 = 255+ 1;

   printf("The result is = %i", var1);

}

结果给出了一个溢出错误，例如“警告：从'int'到'unsigned char'的无符号转换将值从'256'更改为'0'[-Woverflow]”。

为什么第一代码不会溢出？

Answer 1

无符号字符（本质上是一个字节）的环绕是设计使然。

但是，您的第二个示例将添加两个int。从int的256转换为字节的零会构成信息丢失；因此是警告。

Answer 2

为什么第一代码不会溢出？

第一个代码的溢出与第二个代码的溢出完全相同，并且在完全相同的位置：将总和分配给变量var1。

在第一个示例中，无符号字符var1的初始值255被转换为类型int并向其添加1。然后将得到的int值256转换为类型unsigned char，根据定义，该类型涉及将其取模256，^*得出0。第二个示例完全相同，除了左操作数已经是int 255，不需要转换。计算出完全相同的总和，并执行到unsigned char的完全相同的转换。一种情况下发生的溢出量与另一种情况一样。

区别仅在于您的特定编译器认为适当的警告范围。完全没有义务在此处发出任何警告，它自行决定选择第二个版本发出警告，而第一个版本不发出警告。

也许它认为第二个错误比第一个错误更可能构成编程错误（合理），并且警告之间的适当阈值介于（有争议的）之间。也许，就像@RobertHarvey在评论中建议的那样，它没有足够深入地分析代码，以至于在这种情况下，表达式var1 + 1肯定溢出了。

^*更一般而言，转换涉及将结果以模形式比结果类型的最大可表示值unsigned char减少一。您有8位unsigned char，这很正常。它们的范围是0-255，因此减少的模数是256。类似的情况适用于所有其他无符号整数类型的转换，以及实际上已完成的无符号类型的算术运算。

为什么涉及变量的操作不会在C中溢出

2 个答案: