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[C++知识库]整型和字符型乘法运算(例如c1=‘a’*10,整型输出结果为-54,即‘a’*10=-54);ASCII码超过最大范围127处理过程

题目来源:通州中专C语言的《随堂金四导》P33?第五题(有疑惑部分简化如下)

#include <stdio.h>
main(){
	char  c1;
	c1='a'*10;
	printf("%d",c1);
}

?先放运行结果: -54。 初学者是不是一头雾水?!

?一开始没仔细看,第一感觉,‘a’对应的ASCII值为97,所以结果为97*10=970。然后花了一些时间查阅相关资料才算到-54,总结时发现这道题涉及到一些重要的知识点,网上也没有该题目的直接解答过程,来此记录补充一下。

解答过程:?

? ? ? ?第一步:‘a’是字符型,10是整型,当不同数据类型进行运算时,低精度转化为高精度。精度是指该数据类型在以二进制存储时所占的内存大小。第一个知识点:char类型占1Byte=8bit,int类型占4Byte=32bit;计算机的运算过程本应该是先将‘a’转化为32位(在后面补24个零)再进行运算。计算机以二进制进行运算,过程如上;但是我们习惯于以十进制进行运算,将‘a’对应的ASCII值97带入进行运算,得到结果970。

补充,其余常用的数据类型占内存大小如下:

sizeof(char):1 
sizeof(short):2 
sizeof(int):4 
sizeof(long):4 
sizeof(float):4 
sizeof(double):8 

? ? ? ?第二步:970的二进制表示形式为:11 1100 1010,但是该结果要赋值给字符型变量c1(只占8位)。上面的二进制结果有10位。这里用到第二个知识点:对于超出存储范围的要去高位。注意是高位!即去掉11 1100 1010前面的11,结果为1100?1010。

该步骤可能存在的疑问:为什么要把970的结果转换为二进制表示形式?

答:定义单一的char 类型,默认为signed char。即第一位是符号位。char类型在内存占1字节,8位。所以取值范围为[-128,127]而970明显超过了最大取值,所以需要以二进制形式进行去高位。

? ? ? ?第三步:参考整型与字符型加法运算,例如:char?c2=‘a’-32——>?97-32?=65,然后在ASCII表中找到65对应的值为‘A’。所以需要将第二步的二进制结果转换为十进制,1100?1010(二)——>202(十进制),再从ASCII表找对应的值。

? ? ? ?第四步(超出ASCII取值范围的解决办法):完成第三步后问题又来了,ASCII表只有0~127,202超出了ASCII码表的范围。此处需要用到第三个知识点:对于超出最大范围的ASCII码值,将超出的部分再从-128累加。先计算超出部分:202-127=75;再从-128累加:-128+75-1=-54。最后的printf语句要求c1以“%d”整数形式输出,所以结果就是-54。

然后又有人要问了:计算完超出部分,从-128累加时为什么还要减去1?

这就很简单了,举个简单例子:假设算128对应的ASCII码值,超出部分为1,如果直接用-128+1结果为-127,其实128对应的值应该为-128。所以最后需要减去1。

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加:2022-07-21 21:19:47  更:2022-07-21 21:20:59 
 
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