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第22節:減法運算的溢出

作者: 時間:2016-11-22 來源:網絡 收藏
從業十年,教你單片機入門 第22講:

在開始本章節之前,先糾正一下前面第17節內容的一個小bug。我原文中寫道:

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201611/319831.htm

“保存變量”+=“加數1”+“加數2”+...+“加數N”;

相當于:

“保存變量”=“保存變量”+“加數1”+“加數2”+...+“加數N”;

當時我沒有考慮到優先級,漏了一個括號,修改后,相當于:

“保存變量”=“保存變量”+(“加數1”+“加數2”+...+“加數);這樣才算比較準確。同理,我后面所舉的例子:

f+=18+y+k; //相當于f=f+18+y+k;

在注釋中也漏了一個括號,應該是:

f+=18+y+k; //相當于f=f+(18+y+k);

上述多一個括號或者少一個括號雖然看似不影響運算結果,但是運算順序是有點不一樣的。

現在正式開始講本節減法溢出的問題。英文“unsigned”的中文意思就是”無符號的”,延伸含義是“無負號無負數”的意思,所以 unsigned char ,unsigned int ,unsigned long這三種類型數據都是無負號無負數的,取值只能是0和正數,那么問題來了,當被減數小于減數的時候,運算結果會是什么樣子,有什么規律?

(1)第一個例子:

unsigned char a;

a=0-1;

分析:

左邊的“保存變量”a的數據長度是1個字節8位,a=0-1可以看成是十六進制的a=0x00-0x01。由于0x00比0x01小,所以假想一下需要向高位借位,借位后成了a=0x100-0x01。所以a的最終結果是0xff(十進制是255)。根據”假想借位”這個規律,如果是b也是unsigned char 類型,那么b=2-5自然就相當于b=0x102-0x05,運算結果b等于0xfd(十進制是253)。

(2)第二個例子:

unsigned int c;

c=0-1;

分析:

左邊的“保存變量”c的數據長度是2個字節16位,c=0-1可以看成是十六進制的c=0x0000-0x0001。由于0x0000比0x0001小,所以假想一下需要向高位借位,借位后成了c=0x10000-0x0001。所以c的最終結果是0xffff(十進制是65535)。根據”假想借位”這個規律,如果是d也是unsigned int 類型,那么d=2-5自然就相當于b=0x10002-0x0005,運算結果b等于0xfffd(十進制是65533)。

為了驗證上述拋出的”假想借位”,現在編寫一個程序來練習剛才講到的內容,最后把程序編譯后下載到堅鴻51學習板觀察結果。請直接復制第十節模板程序,修改的main程序代碼如下:

void main() //主程序

{

/*---C語言學習區域的開始---------------------------------------------------------------------------*/

unsigned char a; //定義一個變量a,并且分配了1個字節的RAM空間。

unsigned char b; //定義一個變量b,并且分配了1個字節的RAM空間。

unsigned int c; //定義一個變量c,并且分配了2個字節的RAM空間。

unsigned int d; //定義一個變量d,并且分配了2個字節的RAM空間。

//第一個例子,針對a與b都是unsigned char類型數據。

a=0-1;

b=2-5;

//第二個例子,針對c與d都是unsigned int類型的數據。

c=0-1;

d=2-5;

GuiWdData0=a; //把變量a這個數值放到窗口變量0里面顯示

GuiWdData1=b; //把變量b這個數值放到窗口變量1里面顯示

GuiWdData2=c; //把變量c這個數值放到窗口變量2里面顯示

GuiWdData3=d; //把變量d這個數值放到窗口變量3里面顯示

/*---C語言學習區域的結束---------------------------------------------------------------------------*/

while(1)

{

initial();

key_service();

display_service();

}

}

查看運算結果的方法。如何在堅鴻51學習板上觀察a,b,c,d這4個變量?按下S1或者S5按鍵即可切換顯示不同的窗口,從而顯示不同的變量。按下 S9按鍵不松手就可以切換到十六進制的顯示界面,松開手后會自動切換到十進制的界面。上堅鴻51學習板觀察程序執行的結果如下:

變量a為0xff(十進制是255)。

變量b為0xfd(十進制是253)。

變量c為0xffff(十進制是65535)。

變量d為0xfffd(十進制是65533)。

下節預告:建議減法運算前先把所有變量轉換成同一數據類型再參與運算。



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