从单片机基础到程序框架(全集 2019pdf版).pdf - 第87页
(4) “unsi gned long” =“unsigne d int”+“常量 ” ; unsigned l ong d; unsigned l ong e; unsigned i nt x3=50 000; d=x3+300 00; e=x3+500 00; 运算结果: d 等于 14464 ,e 等于 10000 0。 分析过程 : 本来 以为 d 应该 等于 8 0000 的, 结果 却是 1 4464 显然发生了 溢出。 而…

第二十节:隐藏中间变量为何物?
【20.1 隐藏中间变量为何物?】
“隐藏中间变量”虽然视之不见摸之不着,但是像空气一样无处不在。它有什么规律,是什么类型,数
值范围是多大,研究它有什么实用价值?这就是本节要解开之谜。
前面章节提到,两个加数相加,其结果暂时先保存在一个“隐藏中间变量”里,运算结束后才把这个“隐
藏中间变量”赋值给左边的“保存变量”。这里的“隐藏中间变量”到底是 unsigned int 类型还是 unsigned
long 类型?为了研究它的规律,我在 keil 自带的 C51 编译环境下,专门编写了几个测试程序来观察实际运行
的结果。
“保存变量”=“加数 1”+“加数 2”;
下面分别变换“保存变量”、“加数 1”、“加数 2”这三个元素的数据类型,来观察“隐藏中间变量”背
后的秘密。
(1)“unsigned int”=“unsigned char”+“unsigned char”;
unsigned int a;
unsigned char x1=0x12;
unsigned char y1=0xfe;
a=x1+y1;
运算结果:a 等于 0x0110。
分析过程:两个 char 类型的数相加其运算结果暂时保存在“隐藏中间变量”,当运算结果大于两个“加
数”unsigned char 本身时,并没有发生溢出现象,unsigned int 类型的“保存变量”a 最终得到了完整的
结果 0x0110。
初步结论:这种情况,“隐藏中间变量”估计为 unsigned int 类型。
(2)“unsigned long”=“unsigned int”+“unsigned char”;
unsigned long b;
unsigned int x2=0xfffe;
unsigned char y2=0x12;
b=x2+y2;
运算结果:b 等于十六进制的 0x0010。
分析过程:一个 unsigned int 类型的数与一个 unsigned char 类型的数相加,当运算结果大于其中最
大加数 unsigned int 类型本身时,因为左边的“保存变量”本来就是 unsigned long 类型,所以我本来以
为运算结果应该是 unsigned long 类型的 0x00010010,但是实际结果出乎我的意料,最终结果是 unsigned int
类型的 0x0010,显然发生了溢出现象。
初步结论:这种情况,“隐藏中间变量”估计为 unsigned int 类型。
(3)“unsigned long”=“常量”+“常量”;
unsigned long c;
c=50000+50000;
运算结果:c 等于 100000。
分析过程:unsigned int 的最大数据范围是 65535,而两个常量相加,其结果超过了 65535 却还能完
整保存下来。
初步结论:这种右边加数都是常量的情况下,“隐藏中间变量”估计等于左边的“保存变量”类型。

(4)“unsigned long”=“unsigned int”+“常量”;
unsigned long d;
unsigned long e;
unsigned int x3=50000;
d=x3+30000;
e=x3+50000;
运算结果:d 等于 14464,e 等于 100000。
分析过程:本来以为 d 应该等于 80000 的,结果却是 14464 显然发生了溢出。而同样的条件下,e 是 100000
却没有发生溢出。
个人结论:这个现象让我突然崩溃,实在研究不下去了。这是一种很怪异的现象,为什么同样的类型,
因为常量的不同,一个发生了溢出,另外一个没有发生溢出?这时的“隐藏中间变量”到底是 unsigned int
类型还是 unsigned long 类型?我无法下结论。经过上述简单的测试,我发现规律是模糊的,模糊的规律就
不能成为规律。如果真要按这种思路研究下去,那真是没完没了,因为还有很多情况要研究,当超过 3 个以
上加数相加,同时存在 unsigned long,unsigned int,unsigned char,以及“常量”这 4 种类型时又是什么
规律?在不同的 C 编译器里又会是什么现象?即使把所有情况的规律摸清楚了又能怎么样,因为那么繁杂很
容易忘记导致出错。有什么解决的办法吗?
【20.2 解决办法。】
“当遇到有争议的问题时,与其参与争议越陷越深,还不如想办法及时抽身绕开争议。”根据这个指导
思想,我提出一种解决思路“为了避免出现意想不到的溢出,在实际项目中,所有参与运算的变量都预先转
化为 unsigned long 变量,再参与运算。”
当然,也可能有人会问,如果计算结果超过了 unsigned long 最大范围时怎么办?我的回答是:首先,
大多数项目的计算量都比较简单,一般情况下都不会超过 unsigned long 最大范围,但是,如果真遇到有可
能超过 unsigned long 最大范围的运算项目时,那么就要用另外一种 BCD 码数组的运算算法来解决,而这个
方法本节暂时不介绍,等以后再讲。
继续回到刚才的话题,“为了避免出现意想不到的溢出,在实际项目中,所有参与运算的变量都预先转
化为 unsigned long 变量,再参与运算。”如何把所有的运算变量都转化为 unsigned long 变量?现在介绍
一下这个方法。
第一个例子:比如上述第(2)个例子,其转换方法如下:
unsigned long f;
unsigned int x2=0xfffe;
unsigned char y2=0x12;
unsigned long t; //多增加一个 long 类型的变量,用来变换类型。
unsigned long r; //多增加一个 long 类型的变量,用来变换类型。
t=0; //把变量的高位和低位全部清零。
t=x2; //把 x2 的数值先放到一个 long 类型的变量里,让”加数”跟”保存变量”类型一致。
r=0; //把变量的高位和低位全部清零。
r=y2; //把 y2 的数值先放到一个 long 类型的变量里,让”加数”跟”保存变量”类型一致。
f=t+r;
运算结果:f 等于十六进制的 0x00010010,没有发生溢出现象。
第二个例子:比如上述第(4)个例子,其转换方法如下:

unsigned long g;
unsigned long h;
unsigned int x3=50000;
unsigned long t; //多增加一个 long 类型的变量,用来变换类型
t=0; //把变量的高位和低位全部清零。
t=x3; //把 x3 的数值先放到一个 long 类型的变量里,让”加数”跟”保存变量”类型一致。
g=t+30000;
h=t+50000;
运算结果:g 等于 80000,h 等于 100000。都没有发生溢出。
【20.3 例程练习和分析。】
现在我们编写一个程序来验证上面讲到的例子:
程序代码如下:
/*---C 语言学习区域的开始。-----------------------------------------------*/
void main() //主函数
{
unsigned int a; //第(1)个例子
unsigned char x1=0x12;
unsigned char y1=0xfe;
unsigned long b; //第(2)个例子
unsigned int x2=0xfffe;
unsigned char y2=0x12;
unsigned long c; //第(3)个例子
unsigned long d; //第(4)个例子
unsigned long e;
unsigned int x3=50000;
unsigned long f; //第(2)个例子改进之后
unsigned long g; //第(4)个例子改进之后
unsigned long h;
unsigned long t; //多增加一个 long 类型的变量,用来变换类型。
unsigned long r; //多增加一个 long 类型的变量,用来变换类型。
//第(1)个例子
a=x1+y1;