Проблема, сопровождающая использование целых чисел как со знаком, так и без знака, заключается в том, что в языке С++ (как и в языке С) они преобразовываются одно в другое непредсказуемым и малопонятным образом.
Рассмотрим пример.
unsigned int ui = -1; int si = ui; int si2 = ui+2; unsigned ui2 = ui+2;
Удивительно, но факт: первая инициализация прошла успешно, и переменная ui стала равной 4294967295. Это число представляет собой 32-битовое целое число без знака с тем же самым представлением (битовой комбинацией), что и целое число -1 без знака (одни единицы). Одни люди считают это вполне допустимым и используют число -1 как сокращенную запись числа, состоящего из одних единиц, другие считают это проблемой. То же самое правило преобразования применимо к переводу чисел без знака в числа со знаком, поэтому переменная si примет значение -1. Можно было ожидать, что переменная si2 станет равной 1 (-1+2 == 1), как и переменная ui2. Однако переменная ui2 снова нас удивила: почему 4294967295+2 равно 1? Посмотрим на 4294967295 как на шестнадцатеричное число (0xffffffff), и ситуация станет понятнее: 4294967295 — это наибольшее 32-битовое целое число без знака, поэтому 4294967297 невозможно представить в виде 32-битового целого числа — неважно, со знаком или без знака. Поэтому либо следует сказать, что операция 4294967295+2 приводит к переполнению или (что точнее), что целые числа без знака поддерживают модулярную арифметику; иначе говоря, арифметика 32-битовых целых чисел является арифметикой по модулю 32.
Вам все понятно? Даже если так, мы все равно убеждены, что использование целых чисел без знака ради дополнительного повышения точности на один
бит — это игра с огнем. Она может привести к путанице и стать источником ошибок.
0 Что произойдет при переполнении целого числа? Рассмотрим пример.
Int i = 0;
while (++i) print(i); // выводим i как целое с пробелом
Какая последовательность значений будет выведена на экран? Очевидно, что это зависит от определения типа Int (на всякий случай отметим, что прописная буква 1 не является опечаткой). Работая с целочисленным типом, имеющим ограниченное количество битов, мы в конечном итоге получим переполнение.
Если тип Int не имеет знака (например, unsigned char, unsigned int или unsigned long long), то операция ++ является операцией модулярной арифметики, поэтому после наибольшего числа, которое мы можем представить, мы получим нуль (и цикл завершится). Если же тип Int является целым числом со знаком (например, signed char), то числа внезапно станут отрицательными и цикл будет продолжаться, пока счетчик не станет равным нулю (и тогда цикл завершится). Например, для типа signed char мы увидим на экране числа 1 2 . . . 126 127 -128 -127 . . . -2 —1.
Опубликовал katy
April 26 2015 11:06:48 ·
0 Комментариев ·
2606 Прочтений ·
• Не нашли ответ на свой вопрос? Тогда задайте вопрос в комментариях или на форуме! •
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
Гость
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Главная
Каталог файлов
