负数赋值给无符号数的陷阱

有没有人尝试过将负数赋给一个无符号整型变量？知不知道这样做会发生什么？还没有尝试的就让我们来探索下无符号整型隐藏的秘密。

先来看看下面代码：

int main()
{
      unsigned int val = -1;
      cout<<val<<endl;

      return 0;
}

执行的结果：

4294967295
请按任意键继续. . .

 

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你可能禁不住惊叹：这么大！没想到吧，把一个负数赋值给无符号整型变量，会产生这么大的数！为啥呢？好，我们一步步分析：

首先，仔细观察输出的结果4294967295，发现4294967295=2^32-1，哦！好像有点规律！但是，又为啥会是这样？让我们先来讨论下int和unsigned int的表现形式，其中他俩都是4个字节，32位的二进制表示，但int有一位是符号位，unsigned则没有。那-1的int类型表示为1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001，那么将其强制转换成unsigned int 应该是1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001（红色为符号位），用指数表示是2^31+1，而不是2^32-1！这是怎么回事呢？(*^__^*) 嘻嘻……，这里还隐藏着一个小秘密！那就是int在真正存储在内存中的二进制数不是值的原码，而是其补码（为了便于运算，可以参考《数字逻辑》）！那么在强制类型转换之前，int变量-1内存中存储的是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，等于2^32-1。soso在强转为unsigned int时，就是读取该块内存的值赋给变量！这样val就变成了4294967295，超级大的数！所以各位同仁在处理unsigned int 赋值时一定要谨慎！如果出错将影响甚大，因为unsigned int一般都会作为for或while循环体的标识类型，如果将负值赋给它，将导致严重的假死循环！痛哉！痛哉！例如以下代码：

for(unsigned u=10;u>=0;u--)

{

   .....

}

 u永远也不会小于0，循环条件将一直成立！！！

 

远离陷阱，珍惜生命！O(∩_∩)O哈哈~