编写安全的代码——小心有符号数的右移操作

　　在嵌入式开发当中，做数据运算（乘、除）等表达式时，移位操作是工程师们的最爱。但是也要非常谨慎，比如有符号数和无符号数、变量的取值范围。
来看看这样一段小代码：





#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
 static void divide_by_two(int num)
 { 
 　　while (num){
  　　    printf("%d\n", num);
    　　  num /= 2;
        } 
} 
 int main(void)
 {
 　　 int num; 
 　　 scanf("%d", &num);
        divide_by_two(num);
 　　 return 0;
}








 








这是一个朋友写的程序，他呢，看觉得num /= 2，想起课程上讲过，整数右移一位，就等于除于二，并且右移操作比除法运算要高效的多。于是将 num /=2 改为了 num = num>>1。






于是代码变为








 1 #include <stdlib.h>
 2 #include <stdio.h>
 3 static void divide_by_two(int num)
 4 {
 5     while (num){
 6         printf("%d\n", num);
 7         num = num>>1;
 8     }
 9 }
10 int main(void)
11 {
12     int num;
13     scanf("%d", &num);
14     divide_by_two(num);
15     return 0;
16 }  




 


    

  1. 输入正数测试时，没问题，ok !  
    2. 

  2. 当输入负数时说他的程序陷入了死循环：
    3. 







    

  1. [cheng@localhost test]$ ./a.out
    2. 

  2. -5
    3. 

  3. -5
    4. 

  4. -2
    5. 

  5. -1
    6. 

  6. -1
    7. 

  7. -1
    8. 

  8. 。。。。。。
    9. 

  9. -1
    10. 





那么到底是什么原因呢？我当时也没找出问题的根源，可是回来仔细推敲一番，我以十六进制的方式打印了下结果，果然。生无符号数与有符号数在作怪！右移一位就等于除以2，但是这里需要加一个条件，这里指的是正数。而对于有符号整数，且其值为负数时，在C99标准中对于其右移操作的结果的规定是implementation-defined.运行到最后，对于 -1（十六进制0xffffffff）(二进制1111 1111  1111 1111 1111 1111 1111 1111）不管你怎么移位，一直都是这个数，问题就是这！所以进入了死循环。


 要注意的是：为了明确传入的参数，你最好加入特定类型  。比如你要传入的是有符号的整形。你就这样定义：signed int 等价于 int.要是你想传入的是无符号的整形数呢，你就定义成：unsigned int  。通过这样明确限定，就算是误传的话，编译器也会强制转换






        

            posted on 
2014-03-12 18:30 
程良 
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