c/c++ 运算溢出问题

Posted 2023-05-03

C语言的强大之处就在于他的灵活性，程序员自己把握。编译器可以帮助预防错误，但有些程序会利用溢出，所以溢出不完全是错误的事情。
1、溢出：
数据类型超过了计算机字长的界限而出现的数据溢出；
2、溢出可能原因：
当应用程序读取用户数据，复制到应用程序开辟的内存缓冲区中，却无法保证缓冲区的空间足够时
(假设定义数组int
Array[10]，
而在调用时使用Array[11]
或存放的数据超过int类型容量等)，
内存缓冲区就可能会溢出.
3、溢出因素分析：
由于C/C++语言所固有的缺陷，既不检查数组边界，又不检查类型可靠性，且用C/C++语言开发的程序由于目标代码非常接近机器内核，因而能够直接访问内存和寄存器，只要合理编码，C/C++应用程序在执行效率上必然优于其它高级语言。然而，C/C++语言导致内存溢出问题的可能性也要大许多。 参考技术A a/2等价于a<<1,即相当于a的二进制右移一位
如果一个数是奇数，则二进制位的最低位一定为1，否则为0。因此用a%2就可以得到数a的最低位。
程序的思路其实是这样的：
（1）如果数a的最低位为1（a%2==1)，则让num++
否则不用加（因为最低位是0）
(2)
让a右移一位（a>>1)，让次低位变成最低位,重复（1），直到所有位处理完毕（即a==0)
以一个4位的整数为例（如10），其二进制为1010,
第一次循环：10%2==0（1010最低位为0），num=0,然后右移数a,变为0101(就是5了）
第二次循环：5%2==1（0101最低位1），num=1,然后右移数a,变为0010(就是2了）
第三次循环:
2%2==0(0010最低位为0),num=1,然后右移数a,变为0001(就是1了）
第四次循环:
1%2==1(0001最低位为0),num=2,然后右移数a,变为0000(就是0了）
因a==0,所以程序结束。

无符号数的算术运算的溢出问题

1.unsigned char 

    unsigned char a = ‘A‘;
    unsigned char b = ‘H‘;
    unsigned char c;
    c = a - b;

    cout << a - b << endl;
    cout << sizeof(a - b) << endl;
    cout << typeid(a - b).name() << endl;
    cout << bitset<sizeof(a - b) * 8>(a - b) << endl;

    cout << c << endl;
    cout << sizeof(c) << endl;
    cout << typeid(c).name() << endl;
    cout << bitset<sizeof(c) * 8>(c) << endl;

直接输出a-b的情况下，无论a与b的大小，都会转成int类型数据，原因还不知道，知道后再修改

两段代码在输出a-b和c，前者输出-7后者不输出原因在于：a-b是int类型所以直接输出-7，而c是unsigned char 类型，输出c是需要查看assic代码值0B11111001（c虽然没有输出，但是计算仍然进行了），而我们知道ascii是无符号数，也就是0开头的二进制数，不可能出现1开头的二进制数（补码为负数），所有根本没有这个符号，所以什么也没有输出。当大小转换，不是小减大时，输出c，会输出相应的assic字符，但a-b仍是int类型的数字。