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标题: C语言基本数据类型:整型数据详解(三) [打印本页]

作者: 苹果也疯狂 时间: 2015-3-7 12:53 标题: C语言基本数据类型:整型数据详解(三)

1. 输出各种整数类型的变量

输出不同类型的整数，需要使用不用的格式限定符。输出 Unsigned Int 类型的整数，要用 %U。输出 Long ，要用 %Ld；如果要以十六进制或者八进制形式输出，那就用 %Lx（或者%LX）或者 %Lo。注意：虽然整数常量的后缀使用大写或者小写英文字母都没关系，但是它们格式限定符必须使用小写！如果我们要输出 Short 类型的整数，可以在 %D 中间加上前缀 H，也就是%Hd；同理，%Ho 和 %Hx（或者 %HX ）分别表示以八进制或十六进制形式输出。前缀 H 和 L 可以和 U 组合，表示输出无符号整数。例如：%Lu 表示输出 Unsigned Long 类型的整数；%Hu 表示输出Unsigned Short类型的整数。如果您的编译器支持C99，可以使用 %Lld 和 %Llu 分别表示输出 Long Long 和 Unsigned Long Long 。下面我们来看一个输出各种类型整数的程序：

      #Include <Stdio.H>

      Int Main(Void)

      {

         Unsigned Int Un = 3000000000; /* 我使用的编译器 Int 是 32 位的 */

         Short End = 200;             /* 而 Short 是 16 位的    */

         Long Big = 65537;

         Printf("Un = %U And Not %D
", Un, Un);

         Printf("End = %Hd And %D
", End, End);

         Printf("Big = %Ld And Not %Hd
", Big, Big);

         Printf("Press ENTER To Quit...");

         Getchar();

         Return 0;

      }

使用 Dev-C++ 编译运行这个程序输出结果如下：

      Un = 3000000000 And Not -1294967296

      End = 200 And 200

      Big = 65537 And Not 1

      Press ENTER To Quit...

这个程序表明，错误使用格式限定符会导致意想不到的输出。首先，错误使用 %D 来做无符号整型变量 Un 的格式限定符，导致输出的是负数。这是因为我的计算机使用相同的二进制形式来表示 3000000000 和 -129496296 ，而计算机只认识二进制。所以，如果我们使用 %U 告诉 Printf 输出无符号整数，输出的就是 3000000000；如果我们误用了 %D，那么输出的就是一个负数。不过，如果我们把代码中的 3000000000 改成 96 的话，输出就不会出现异常。因为 96 没有超出 Int 的表示范围。

然后，对于第二个 Printf，无论我们使用 %Hd 还是 %D，输出的结果都是一样的。这是因为 C 语言标准规定，当 Short 类型值传递给函数时，要自动转化成 Int 类型值。之所以转化成 Int，是因为 Int 被设计为计算机处理效率最高的整数类型。所以，对于 Short 和 Int 大小不同的计算机来说，把变量 End 转化成 Int 类型再传递给函数，速度更快。如此说来，H 好像没有存在意义。其实不然。我们可以用 %Hd 来看看较大的整数类型被截断成 Short 类型的时候会是什么样的。

而第三个 Printf，由于误用 %Hd，导致输出是 1。这是因为，如果 Long 是 32 位的话，65537 的二进制形式便是 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0001，而 %Hd 命令 Printf 输出 Short 类型的值，从而导致 Printf 只处理 16 位数据（假设 Short 是 16 位的），最终导致输出 1。

在前面的教程里，我们说过，保证格式限定符的数目和参数数目一致是我们的责任。同样，保证格式限定符的类型和参数类型一致也是我们的责任！正如上面所说的那样，错误使用格式限定符会导致意想不到的输出！标准规定，如果任意参数和与其对应的格式限定符类型不一致，则 Printf 的行为是未定义的；如果格式限定符本身就是非法的，则 Printf 的行为也是未定义的。

2. 整数溢出

首先请看以下程序：

         #Include <Stdio.H>

         Int Main(Void)

         {

            /* 32 位 Int 表示范围的上限和下限 */

            Int I = 2147483647, J = -2147483648;

            Unsigned Int K = 4294967295, L = 0;

            Printf("%D %D %D %D
", I, I+1, J, J-1);

            Printf("%U %U %U %U %U
", K, K+1, K+2, L, L-1);

            Printf("Press ENTER To Quit...");

            Getchar();

            Return 0;

         }

使用 Dev-C++ 编译运行这个程序输出结果如下：

         2147483647 -2147483648 -2147483648 2147483647

         4294967295 0 1 0 4294967295

         Press ENTER To Quit...

本例中，I+1 是负数，J-1 是正数，K+1 是 0，L-1 是 4294967295 。这是因为加减运算过后，它们的值超出了它们对应的那种整数类型的表示范围，我们把这种现象称为溢出。

Unsigned Int 型变量的值如果超过了上限，就会返回 0，然后从 0 开始增大。如果低于下限，那么就会到达 Unsigned 型的上限，然后从上限开始减小。就好像一个人绕着跑道跑步一样，绕了一圈，又返回出发点。一般，Int 型变量溢出的话，会变成负数，或者正数。

对于 Unsigned 类型的整数，它们溢出时的情况一定和上面描述的一样，这是标准规定的。但是标准并没有规定有符号整数溢出时会出现什么情况。这里描述的有符号整数溢出时出现的情况是最常见的，但是在别的计算机，使用别的编译器，也可能出现不同的情况。

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