C语言为什么会发⽣数据溢出?如何避免数据溢出?

一、问题

cpp 复制代码
有以下程序:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i, sum; /*声明变量 */
    i = 2147483647; /*定义变量*/
    sum = i + 1; /*变量值加1*/
    printf("%d,%d", i, sum); /*输出结果*/
    return 0;
}

运⾏后 sum 的结果是什么?

二、解答

1、分析

按正常的计算,sum 应该是2147483648,但是运⾏后 sum 的结果是-2147483648。这是什么原因呢?

在C语⾔中可以使⽤各种类型的标识符,但是C语⾔标准⾥并没有规定这些类型的具体⻓度,要由各个C编译系统⾃⼰规定。⼀般以⼀个机器字存放⼀个 int 数据,早期的计算机字⻓⼀般为16 位,故以16 位存放⼀个整数,整数的范围在-32768~32767 之间,整数范围太⼩,在使⽤的时候就容易产⽣溢出现象。

在这段代码中,变量i被初始化为2147483647,这是一个int类型的最大值。当执行i+1时,由于int类型的取值范围是-2147483648到2147483647,因此i+1会产生溢出,结果不是预期的2147483648,而是-2147483648。

但现代的计算机⼀般都为32 位以上,以 32 位存放⼀个整数,范围可达±2.1×10^9,所以当前⼀般将 int 和 long 都定义为32 位。在写程序时,要了解所⽤系统对标识符长度的规定,以免出现上⾯的错误。

如果真的产⽣"溢出",运⾏时也不会报错,⽽是将结果从"头"开始计算,即是上⾯的运⾏结果-327682147483648,这与编程者的原意不同。由于系统不会给出"出错信息",所以要靠程序员的细⼼和经验来进⾏排错。

cpp 复制代码
说明:
    当前⼤多编译器多将 int 规定为32 位,所以⼀般不会出现"溢出"现象。

2、解决⽅法

将数据定义为⻓整型long 类型,在输出的时候使⽤"%ld"即可。

cpp 复制代码
注意:
    long 型数据可以得到⼤范围的整数,但同时会降低运算速度。因此,除⾮不得已,否则不要随便
使⽤ long 型。

三、总结

C语⾔数值数据类型都有⼀个取值范围。在进⾏数值运算的时候,有时会因数值超出了定义类型的取值范围⽽产⽣溢出的情况。所以在表⽰数据时,应根据需要选择适当的数据类型。

相关推荐
千金裘换酒21 小时前
LeetCode 二叉树的最大深度 递归+层序遍历
算法·leetcode·职场和发展
爱敲代码的TOM21 小时前
详解一致性哈希算法
算法·哈希算法
lzllzz2321 小时前
递归的理解
算法·深度优先·图论
小O的算法实验室1 天前
2024年IEEE TITS SCI2区TOP,考虑无人机能耗与时间窗的卡车–无人机协同路径规划,深度解析+性能实测
算法·论文复现·智能算法·智能算法改进
派森先生1 天前
排序算法-选择排序
算法·排序算法
C雨后彩虹1 天前
书籍叠放问题
java·数据结构·算法·华为·面试
ghie90901 天前
GPS抗干扰算法MATLAB实现
开发语言·算法·matlab
格林威1 天前
基于轮廓特征的工件分类识别:实现无模板快速分拣的 8 个核心算法,附 OpenCV+Halcon 实战代码!
人工智能·数码相机·opencv·算法·目标跟踪·分类·数据挖掘
Jasmine_llq1 天前
《UVA11181 条件概率 Probability|Given》
数据结构·算法·深度优先搜索(dfs)·剪枝(可行性剪枝)·组合枚举(递归暴力枚举)·条件概率统计与归一化
老鼠只爱大米1 天前
LeetCode算法题详解 560:和为K的子数组
算法·leetcode·前缀和·哈希表·子数组求和·subarraysum