無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)是不能進(jìn)行比較運(yùn)算的,否則可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的錯(cuò)誤,且極難檢查出來!
首先肯幾個(gè)例子(假設(shè)在32位的機(jī)器上):
1 1. 0 == 0U
2 2. -1 < 0U (注: 0是無符號(hào)的)
3 3. 2147483647U > -2147483647 - 1
4 4. 2147483647 > (int) 2147483648U
結(jié)果如下:
1 1. 1
2 2. 0 *
3 3. 0 *
4 4. 1 *
從結(jié)果中可以看出,2 3 4都不是我們想像中的結(jié)果。在C語(yǔ)言中,當(dāng)一個(gè)無符號(hào)數(shù)和一個(gè)有符號(hào)數(shù)進(jìn)行比較運(yùn)算時(shí),有符號(hào)數(shù)會(huì)被隱含的轉(zhuǎn)換成無符號(hào)數(shù),并假設(shè)這兩個(gè)數(shù)都是非負(fù)數(shù),然后進(jìn)行比較運(yùn)算。當(dāng)把一個(gè)有符號(hào)數(shù)轉(zhuǎn)換成無符號(hào)數(shù)時(shí),其底層的二進(jìn)制表示沒有改變,僅僅是對(duì)其進(jìn)行了不同的解釋。這樣,由于這兩個(gè)原因就會(huì)出現(xiàn)上面的結(jié)果。
首先分析一下2:
-1的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示是32個(gè)1。而0U的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示是32個(gè)0.在比較的時(shí)候,-1被當(dāng)做無符號(hào)數(shù),也就是把32個(gè)1當(dāng)做無符號(hào)數(shù)和32個(gè)0的無符號(hào)數(shù)比較,顯然,32個(gè)1要大于32個(gè)0.所以,2的結(jié)果是1.
再看看3,-2147483647的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示是1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000, -1的補(bǔ)碼表示是32個(gè)1,兩個(gè)相加,也就是補(bǔ)碼異或,得到0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111,這個(gè)結(jié)果是溢出的。由于前一個(gè)的操作數(shù)是無符號(hào)數(shù),因此,前面的計(jì)算結(jié)果被當(dāng)做無符號(hào)數(shù)來處理,因此,這兩個(gè)數(shù)是相等的。所以結(jié)果是0.對(duì)于 4,2147483648U被轉(zhuǎn)換成有符號(hào)數(shù)是-1,所以4的結(jié)果是1.
從上面可以看出,無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)在進(jìn)行比較的時(shí)候,如果數(shù)值在邊界上,則很容易出錯(cuò)。
看下面的一段程序:
1 float sum(float a[], unsigned int len)
2 {
3 int i;
4 float r = 0.0;
5 for (i = 0; i <= len - 1; ++i)
6 {
7 r += a[i];
8 }
9 return r;
10 }
如果len為0,那么這段代碼將不會(huì)返回0.0。而是段錯(cuò)誤。
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