第19節：加法運算中，神秘中間變量的類型

在開始本節內容之前，先告訴大家前面第十一節內容有一處筆誤，unsigned long的數據長度應該是4個字節，而不是3個字節。

上一節提到了一個“隱藏中間變量”的概念，兩個加數相加，其結果先保存在一個“隱藏中間變量”里，然后再把這個“隱藏中間變量”賦值給左邊的“保存變量”。這里的“隱藏中間變量”到底是unsigned int類型還是unsigned long類型?為了研究它的規律，在keil自帶的C51編譯環境下，我專門編寫了好幾個測試程序來觀察實際運行的結果。

“保存變量”=“加數1”+“加數2”;

我測試的程序如下：

(1)“保存變量”為 unsigned int類型，“加數1”為unsigned char類型,“加數2”為unsigned char 類型。

unsigned int a;

unsigned char x=0x12;

unsigned char y=0xfe;

a=x+y;

運行結果：a等于0x0110。

分析過程：兩個char類型的數相加，當運算結果大于char本身時，并沒有發生溢出現象，int型的“保存變量”a最終得到了完整的結果。

初步結論：這種情況，“隱藏中間變量”應該為unsigned int 類型。

(2)“保存變量”為 unsigned long類型，“加數1”為unsigned int類型,“加數2”為unsigned char 類型。

unsigned long a;

unsigned int x=0xfffe;

unsigned char y=0x12;

a=x+y;

運行結果：a等于十六進制的0x0010。

分析過程：一個int類型的數與一個char類型的數相加，當運算結果大于其中最大加數int類型本身時，本來以為運算結果應該是long類型的0x00010010，結果是int類型的0x0010，發生了溢出現象。

初步結論：這種情況，“隱藏中間變量”應該為unsigned int 類型。

(3)“保存變量”為 unsigned long類型，“加數1”與“加數2”都為常量。

unsigned long a;

a=50000+50000;

運行結果：a等于100000。

分析過程：int的最大數據范圍是65535，而兩個常量相加，其結果超過了65535還能完整保存下來。

初步結論：這種情況，“隱藏中間變量”等于左邊的“保存變量”類型。

(4)“保存變量”為 unsigned long類型，“加數1”為unsigned int類型，“加數2”為常量。

unsigned long a;

unsigned long b;

unsigned int x=50000;

a=x+30000;

b=x+50000;

運行結果：a等于14464,b等于100000。

分析過程：本來以為a應該等于80000的，結果是14464發生了溢出。而b是100000沒有發生溢出。

初步結論：這是一種很怪異的現象，為什么同樣的類型，因為常量的不同，一個發生了溢出，另外一個沒有發生溢出?這時的“隱藏中間變量”到底是int類型還是long類型我無法下結論。

經過上述簡單的測試，我發現規律是模糊的，模糊的規律就不能成為規律。如果真要按這種思路研究下去，那真是沒完沒了，因為還有很多情況要研究，當超過3個以上加數相加，同時存在long,int,char,常量這4種類型時又是什么規律?在不同的C編譯器里又會是什么現象?即使把所有情況的規律摸清楚了又能怎么樣，因為那么繁雜很容易忘記導致出錯。有什么解決的辦法嗎?現在跟大家分享一種很簡單的解決辦法。

當遇到有爭議的問題時，還有一種解決思路是：與其參與爭議越陷越深，還不如想辦法及時抽身繞開爭議。在上述運算中，只要經過簡單的變換，讓它們遵循“所有參與運算的變量，左邊的變量類型必須跟右邊的保存變量類型一致”這個原則，那么就不會存在這些爭議了。

(5)比如上述第(4)個例子，其轉換方法如下：

unsigned long a;

unsigned long b;

unsigned int x=50000;

Unsigned long t; //多增加一個long類型的變量，用來變換類型

t=0; //把變量的高位和低位全部清零。

t=x; //把x的數值先放到一個long類型的變量里，讓”加數”跟”保存變量”類型一致。

a=t+30000;

b=t+50000;

運行結果：a等于80000,b等于100000。都沒有發生溢出。

(6)比如上述第(2)個例子，其轉換方法如下：

unsigned long a;

unsigned int x=0xfffe;

unsigned char y=0x12;

unsigned long t; //多增加一個long類型的變量，用來變換類型。

unsigned long r; //多增加一個long類型的變量，用來變換類型。

t=0;//把變量的高位和低位全部清零。

t=x; //把x的數值先放到一個long類型的變量里，讓”加數”跟”保存變量”類型一致。

r=0; //把變量的高位和低位全部清零。

r=y //把y的數值先放到一個long類型的變量里，讓”加數”跟”保存變量”類型一致。

a=t+r;

運行結果：a等于十六進制的0x00010010，沒有發生溢出現象。

下節預告：減法運算的常見格式。