C语言陷阱——无符号数和有符号数的大小比较

简介: C语言陷阱——无符号数和有符号数的大小比较

C语言易错知识点——无符号数和有符号数的大小比较

我们来看两串代码

代码一:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = -1;
  if (a > sizeof(int))
  {
    printf(">\n");
  }
  else
  {
    printf("<\n");
  }
  return 0;
}

代码二:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
  {
    printf("SUCCESS\n");
  }
  else
  {
    printf("ERROT\n");
  }
  return 0;
}

分析:

我们来看看这两串代码的结果:

是不是和大家想象的结果截然相反?sizeof(int) = 4,这么会比-1还小呢?strlen("abc") = 3,strlen("abcdef") = 6,3 - 6怎么还大于0呢?

  • 要搞清楚为什么,我们就需要明白两点:
  1. 操作符sizeof()和字符串函数strlen()的返回值都是无符号整型size_t
  2. 当无符号数和有符号数比较时,我们要先将有符号数看成无符号数(即将有符号数在内存中的二进制码的符号位看成有效数字位),再进行计算
  • 现在我们来看第一题:a是一个有符号int型整型,在内存中的二进制补码为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111,由于是将这个有符号数和无符号数比较,因此我们就要将这个二进制码的符号位看成有效数字位,此时-1就转换为了4,294,967,295这么大的数字(实际上就是UINT_MAX),那么显然,打印的就是>了。

  • 再来看第二题:strlen("abc") - strlen("abcdef")得到的结果是-3,在内存中的补码为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101,但这是一个无符号数,我们要将它的符号位看成有效数字位,此时-3就转化成了4294967293这样一个数,显然大于0。

总结

无符号数和有符号数的比较在C语言中是一个大陷阱,稍不注意就会将很多代码理解错误,当碰到返回类型为无符号数的操作符或函数时,我们一定要小心又小心,注意它和整数的比较,避免犯错。

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