第22節(jié)：減法運算的溢出
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)時我沒有考慮到優(yōu)先級，漏了一個括號，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括號，應(yīng)該是：
f+=18+y+k; //相當(dāng)于f=f+(18+y+k);
上述多一個括號或者少一個括號雖然看似不影響運算結(jié)果，但是運算順序是有點不一樣的。
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”無符號的”，延伸含義是“無負(fù)號無負(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)的時候，運算結(jié)果會是什么樣子，有什么規(guī)律?
(1)第一個例子:
unsigned char a;
a=0-1;
分析：
左邊的“保存變量”a的數(shù)據(jù)長度是1個字節(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，運算結(jié)果b等于0xfd(十進(jìn)制是253)。
(2)第二個例子:
unsigned int c;
c=0-1;
分析：
左邊的“保存變量”c的數(shù)據(jù)長度是2個字節(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，運算結(jié)果b等于0xfffd(十進(jìn)制是65533)。
為了驗證上述拋出的”假想借位”，現(xiàn)在編寫一個程序來練習(xí)剛才講到的內(nèi)容，最后把程序編譯后下載到堅鴻51學(xué)習(xí)板觀察結(jié)果。請直接復(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語言學(xué)習(xí)區(qū)域的開始---------------------------------------------------------------------------*/
unsigned char a; //定義一個變量a，并且分配了1個字節(jié)的RAM空間。
unsigned char b; //定義一個變量b，并且分配了1個字節(jié)的RAM空間。
unsigned int c; //定義一個變量c，并且分配了2個字節(jié)的RAM空間。
unsigned int d; //定義一個變量d，并且分配了2個字節(jié)的RAM空間。
//第一個例子,針對a與b都是unsigned char類型數(shù)據(jù)。
a=0-1;
b=2-5;
//第二個例子,針對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這個數(shù)值放到窗口變量0里面顯示
GuiWdData1=b; //把變量b這個數(shù)值放到窗口變量1里面顯示
GuiWdData2=c; //把變量c這個數(shù)值放到窗口變量2里面顯示
GuiWdData3=d; //把變量d這個數(shù)值放到窗口變量3里面顯示
/*---C語言學(xué)習(xí)區(qū)域的結(jié)束---------------------------------------------------------------------------*/
while(1)
{
initial();
key_service();
display_service();
}
}
查看運算結(jié)果的方法。如何在堅鴻51學(xué)習(xí)板上觀察a,b,c,d這4個變量?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，松開手后會自動切換到十進(jìn)制的界面。上堅鴻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：建議減法運算前先把所有變量轉(zhuǎn)換成同一數(shù)據(jù)類型再參與運算。
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