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第18节:加法运算的溢出

时间:11-22 来源:互联网 点击:
从业十年,教你单片机入门 第18讲:

我前面介绍的三种数据类型unsigned char ,unsigned int ,unsigned long,都是有最大范围限制的,它们最大范围分别是255,65535,4294967295,如果加法运算的结果超过了参与运算的变量本身,会出现什么结果,有什么规律,这就是本节要讲解的溢出问题。

(1)何谓溢出?比如以下例子:

unsigned char a;

a=0x8536;

分析:

因为a是unsigned char变量,位数是8位,也就是1个字节,而0x8536是16位,2个字节,这种情况下,把0x8536赋值给单字节变量a,变量a只能接收到最低位的一个字节0x36,而高位字节的0x85就被丢失了,这个就是本节所说的“溢出”了。

(2)再看一个例子如下:

unsigned char b=0xff;

b=b+1;

分析:

b默认值是0xff,再加1后,变成了0x0100保存在一个隐藏的中间变量,然后再把这个中间变量赋值给单字节变量b,b只能接收到低位字节0x00,所以运算后b的数值由于溢出变成了0x00。

(3)再看一个例子如下:

unsigned char c=0xff;

c=c+2;

分析:

c默认值是0xff,再加2后,变成了0x0101保存在一个隐藏中间变量,然后再把这个中间变量赋值给单字节变量c,c只能接收到低位字节0x01,所以运算后c的数值由于溢出变成了0x01。

(4)再看一个例子如下:

Unsigned int d=0xfffe;

d=d+5;

分析:

d默认值是0xfffe,再加5后,变成了0x10003保存在一个隐藏中间变量,由于这个隐藏的中间变量是unsigned int类型,只能保存2个字节的数据,所以在中间变量这个环节就溢出了,实际上隐藏的中间变量只保存了0x0003,然后再把这个中间变量赋值给双字节变量d,d理所当然也是0x0003。

(5)再看一个例子如下:

unsigned long e=0xfffffffe;

e=e+5;

分析:

e默认值是0xfffffffe,再加5后,变成了0x100000003保存在一个隐藏中间变量,由于这个隐藏的中间变量是unsigned long类型,只能保存4个字节的数据,所以在中间变量这个环节就溢出了,实际上隐藏的中间变量只保存了0x00000003,然后再把这个中间变量赋值给4字节变量e,e理所当然也是0x00000003。

现在编写一个程序来练习上述前面4个例子,最后把程序编译后下载到坚鸿51学习板观察结果。请直接复制第十节模板程序,修改的main程序代码如下:

void main() //主程序

{

/*---C语言学习区域的开始---------------------------------------------------------------------------*/

unsigned char a;

unsigned char b=0xff;

unsigned char c=0xff;

unsigned int d=0xfffe;

a=0x8536;

b=b+1;

c=c+2;

d=d+5;

GuiWdData0=a; //把变量a这个数值放到窗口变量0里面显示

GuiWdData1=b; //把变量b这个数值放到窗口变量1里面显示

GuiWdData2=c; //把变量c这个数值放到窗口变量2里面显示

GuiWdData3=d; //把变量d这个数值放到窗口变量3里面显示

/*---C语言学习区域的结束---------------------------------------------------------------------------*/

while(1)

{

initial();

key_service();

display_service();

}

}

如何在坚鸿51学习板上观察a,b,c,d这4个变量的十六进制?按下S1或者S5按键即可切换显示不同的窗口,从而显示不同的变量,只要按住S9按键不放,此时显示的就是该变量的十六进制。上坚鸿51学习板观察程序执行的结果如下:

变量a为0x36。

变量b为0x00。

变量c为0x01。

变量d为0x0003。

这一节提到了一个“隐藏中间变量”的概念,这个神秘的“隐藏中间变量”到底是unsigned int类型还是unsigned long类型?有什么规律?如果运算中存在多种不同变量类型该怎么办,实际应用中有解决的办法吗?预知详情,请看一节内容。

下节预告:加法运算中,神秘中间变量的类型以及解决“掺杂多种变量类型”的办法。

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