无符号类型的误导

     近日在写程序时，无意间遇到了错误，经反复推敲和调试，确定了错误就出在无符号类型下，百度许久，总结一下。

 

      相信很多人都知道关于C语言的标准大致有两种，一个是老的K&R C标准，一个是新的ANSI C标准（当然，这也不能算新了），这两种标准关于一些细节方面有很多的不同，但毕竟标准只允许改正，不允许废除，就像intel 8086的段地址：偏移地址的寻址方式也不得不为了兼容性而一直保留着一样，而C语言标准的改变，有人称之为“安静的改变”。

 

 

int main(void) { if(-1 < (unsigned int)1) { printf("ANSI C"); } else { printf("K&R C"); } return 0; }

 

      这段代码可以告诉你，你现在使用的到底是K&R C还是ANSI C，因为虽然-1的位模式是一样的，但是在这两种不同的编译器下的解释确不尽相同，ANSI C将其解释为负数，而K&R C奇怪的将其解释为正数。

 

      说奇怪也不算奇怪，因为都是有标准可以参照和拿来解释的：

 

K&R C采用无符号保留（unsigned preserving）原则，就是当一个无符号类型与int或更小的整形混合使用时，结果类型是无符号类型。这是个简单的规则，与硬件无关。但是，它却会如上面的例子那样，使一个负数丢失符号位。

 

ANSI C采用值保留（value preserving）原则，就是当几个整形操作数像上面例子这样混合使用时，结果类型有可能是有符号数，也可能是无符号数，取决于操作数的类型的相对大小。

 

      我遇到的问题是这样的，参见下面的例子：

#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(arr) / sizeof(arr[0])) int main(void) { int arr[] = {1,2,3,4,5}; int d = -1; /*......*/ if(d <= TOTAL_ELEMENTS - 2) /*......*/ return 0; }

 

      经过调试发现，原本if判断语句应该成立的地方却不是这样的，然后翻阅sizeof（）的介绍时发现其返回值类型为size_t，即unsigned int，而if语句在signed int和unsigned int之间进行大小判断时，d被升级为unsigned int类型，这就导致了-1被强制转换成了一个非常大的数，致使表达式为假。

 

     其实要修正这个问题也很简单，进行强制类型转换，即：

if（d <= (int)TOTAL_ELEMENTS - 2）

 

     经过这一次，需要更正一个观点，不要因为某些数不可能出现负数（如年龄）而想当然的将其定义为无符号数，这样可能会在后面的编程中，莫名其妙的出现上次问题。建议只在使用位段和二进制掩码时，才去使用无符号数。应该在表达式中使用强制类型转换，使操作数均为有符号数或者无符号数，不要由编译器去选择结果的类型。