关于 unsigned 型变量在计算过程中发生的事情
运行环境:CentOS release 5.8 (Final)
- #include<stdio.h>
- #include<iostream>
- using namespace std;
- int main()
- {
- unsigned short u = ;
- unsigned int n = ;
- //Style left:
- // u = u - 11;
- // n = u;
- //Style right:
- n = u - ;
- cout<<"n=="<<n<<endl;
- return ;
- }
运行结果:
Style left :
$ ./a.out
n==65535
Style right :
$ ./a.out
n==4294967295
下面是分别对这两种方式的汇编:
unsigned 变量先减(sub),后赋值给n unsigned 变量先扩展,后进行减运算,最后赋值给非 unsigned 变量
注:movzx,汇编语言数据传送指令MOV的变体。无符号扩展,并传送。
movzx 主要作用是,把一个变量进行编译器扩展,放到寄存器eax
1个二进制位称为1个bit(比特位) 1 bit
8个bit称为1个Byte(字节) 1 Byte == 8 bit
2个Byte就是1个 Word(机器字) 1 Word == 2 Byte
2个Word就是1个 DWord(机器双字) 1 DWord == 2 Word
WORD 表示2个字节,即 sizeof(unsigned short)。unsigned short 表示的范围:[0, 65536)
DWORD 表示4个字节,sizeof(unsigned int)。unsigned int 表示的范围:[0, 4294967296)
(一)左侧的方式:先运算后赋值分两步进
- //Style left:
- u = u - ;
- n = u;
对应的汇编为:
- sub WORD PTR [ ebp-0xc ], 0xb
- movzx DOWRD PTR [ ebp-0x8 ], eax
【解释】:
因为第一步是对 unsigned 变量 u 进行自减,所以此时不需要进行编译器扩展
10 – 11 得到值为 -1,即 0xffff (unsigned short 能表示的最大范围就是4个f)。
第二步涉及到了赋值操作,
编译器要会赋值之前,先对赋值操作符=右侧的表达式进行编译器扩展:
将 0xffff 扩展为 0x0000ffff,然后接受赋值的变量是一个 DWORD,
根据 DWORD 的长度对扩展的值进行截取,DWORD 长度刚好能接受 0x0000ffff,
转换成 10 进制即为 65535
【结论】:
编译器先进行计算后,按 WORD 进行扩展,所以得到的是 WORD 范围的最大值(65535)
(二)右侧的方式:运算和赋值合为一步进行
- //Style right:
- n = u - ;
对应的汇编为:
- movzx eax, WORD PTR [ ebp-0xc ]
- sub eax, 0xb
由于赋值符右侧的表示范围和传进去的变量不是一种类型,编译器先对赋值符=右侧的值进行扩展,
10 – 11 == -1,编译器扩展为 0x0000ffffffff(只能扩展到DWORD?)
右侧的 DWORD 接收后,转换为 10 进制即为 4294967295
【结论】:
编译器先进行计算后,按 DWORD 进行扩展,所以得到的是 DWORD 范围的最大值(4294967295)
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