第22節(jié)：減法運(yùn)算的溢出

從業(yè)十年，教你單片機(jī)入門 第22講：

在開始本章節(jié)之前，先糾正一下前面第17節(jié)內(nèi)容的一個(gè)小bug。我原文中寫道：

“保存變量”+=“加數(shù)1”+“加數(shù)2”+...+“加數(shù)N”;

相當(dāng)于:

“保存變量”=“保存變量”+“加數(shù)1”+“加數(shù)2”+...+“加數(shù)N”;

當(dāng)時(shí)我沒有考慮到優(yōu)先級(jí)，漏了一個(gè)括號(hào)，修改后，相當(dāng)于：

“保存變量”=“保存變量”+(“加數(shù)1”+“加數(shù)2”+...+“加數(shù));這樣才算比較準(zhǔn)確。同理，我后面所舉的例子：

f+=18+y+k; //相當(dāng)于f=f+18+y+k;

在注釋中也漏了一個(gè)括號(hào)，應(yīng)該是：

f+=18+y+k; //相當(dāng)于f=f+(18+y+k);

上述多一個(gè)括號(hào)或者少一個(gè)括號(hào)雖然看似不影響運(yùn)算結(jié)果，但是運(yùn)算順序是有點(diǎn)不一樣的。

現(xiàn)在正式開始講本節(jié)減法溢出的問題。英文“unsigned”的中文意思就是”無符號(hào)的”，延伸含義是“無負(fù)號(hào)無負(fù)數(shù)”的意思，所以 unsigned char ,unsigned int ,unsigned long這三種類型數(shù)據(jù)都是無負(fù)號(hào)無負(fù)數(shù)的，取值只能是0和正數(shù)，那么問題來了，當(dāng)被減數(shù)小于減數(shù)的時(shí)候，運(yùn)算結(jié)果會(huì)是什么樣子，有什么規(guī)律?

(1)第一個(gè)例子:

unsigned char a;

a=0-1;

分析：

左邊的“保存變量”a的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是1個(gè)字節(jié)8位，a=0-1可以看成是十六進(jìn)制的a=0x00-0x01。由于0x00比0x01小，所以假想一下需要向高位借位，借位后成了a=0x100-0x01。所以a的最終結(jié)果是0xff(十進(jìn)制是255)。根據(jù)”假想借位”這個(gè)規(guī)律，如果是b也是unsigned char 類型，那么b=2-5自然就相當(dāng)于b=0x102-0x05，運(yùn)算結(jié)果b等于0xfd(十進(jìn)制是253)。

(2)第二個(gè)例子:

unsigned int c;

c=0-1;

分析：

左邊的“保存變量”c的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是2個(gè)字節(jié)16位，c=0-1可以看成是十六進(jìn)制的c=0x0000-0x0001。由于0x0000比0x0001小，所以假想一下需要向高位借位，借位后成了c=0x10000-0x0001。所以c的最終結(jié)果是0xffff(十進(jìn)制是65535)。根據(jù)”假想借位”這個(gè)規(guī)律，如果是d也是unsigned int 類型，那么d=2-5自然就相當(dāng)于b=0x10002-0x0005，運(yùn)算結(jié)果b等于0xfffd(十進(jìn)制是65533)。

為了驗(yàn)證上述拋出的”假想借位”，現(xiàn)在編寫一個(gè)程序來練習(xí)剛才講到的內(nèi)容，最后把程序編譯后下載到堅(jiān)鴻51學(xué)習(xí)板觀察結(jié)果。請(qǐng)直接復(fù)制第十節(jié)模板程序，修改的main程序代碼如下：

void main() //主程序

{

/*---C語(yǔ)言學(xué)習(xí)區(qū)域的開始---------------------------------------------------------------------------*/

unsigned char a; //定義一個(gè)變量a，并且分配了1個(gè)字節(jié)的RAM空間。

unsigned char b; //定義一個(gè)變量b，并且分配了1個(gè)字節(jié)的RAM空間。

unsigned int c; //定義一個(gè)變量c，并且分配了2個(gè)字節(jié)的RAM空間。

unsigned int d; //定義一個(gè)變量d，并且分配了2個(gè)字節(jié)的RAM空間。

//第一個(gè)例子,針對(duì)a與b都是unsigned char類型數(shù)據(jù)。

a=0-1;

b=2-5;

//第二個(gè)例子,針對(duì)c與d都是unsigned int類型的數(shù)據(jù)。

c=0-1;

d=2-5;

GuiWdData0=a; //把變量a這個(gè)數(shù)值放到窗口變量0里面顯示

GuiWdData1=b; //把變量b這個(gè)數(shù)值放到窗口變量1里面顯示

GuiWdData2=c; //把變量c這個(gè)數(shù)值放到窗口變量2里面顯示

GuiWdData3=d; //把變量d這個(gè)數(shù)值放到窗口變量3里面顯示

/*---C語(yǔ)言學(xué)習(xí)區(qū)域的結(jié)束---------------------------------------------------------------------------*/

while(1)

{

initial();

key_service();

display_service();

}

}

查看運(yùn)算結(jié)果的方法。如何在堅(jiān)鴻51學(xué)習(xí)板上觀察a,b,c,d這4個(gè)變量?按下S1或者S5按鍵即可切換顯示不同的窗口，從而顯示不同的變量。按下 S9按鍵不松手就可以切換到十六進(jìn)制的顯示界面，松開手后會(huì)自動(dòng)切換到十進(jìn)制的界面。上堅(jiān)鴻51學(xué)習(xí)板觀察程序執(zhí)行的結(jié)果如下：

變量a為0xff(十進(jìn)制是255)。

變量b為0xfd(十進(jìn)制是253)。

變量c為0xffff(十進(jìn)制是65535)。

變量d為0xfffd(十進(jìn)制是65533)。

下節(jié)預(yù)告：建議減法運(yùn)算前先把所有變量轉(zhuǎn)換成同一數(shù)據(jù)類型再參與運(yùn)算。