为什么CHAR_MAX + 1不会引起溢出？

Question

K＆R的C编程语言中进行了一项练习，以查找各种类型（例如char和int）的最大值/最小值。

在下面的代码中：

#include<stdio.h>
#include<limits.h>
void main()
{
    printf("Size of Char Max %d\n", CHAR_MAX);
    printf("Max Char+1 = %d\n",CHAR_MAX+1); //my test code 
}

由于CHAR_MAX为127（这是char类型的最大值），为什么不加1导致溢出？

Answer 1

首先， char的范围是-128到127还是0到255或完全由实现定义。 该标准没有定义char是带signed还是unsigned ，也没有定义必须具有8个二进制位，尽管在实践中可以安全地假定使用后者。 参见ISO / IEC 9899：1999中的3.9.1（1）：

（...）由实现定义， char对象是否可以容纳负值。 （...）

唯一的保证是CHAR_MIN不大于0， CHAR_MAX不小于127（在附件E中）。

至于添加，您不会溢出，因为CHAR_MAX和1 （以及11 ）都是int ，而不是char ，因此不会发生溢出。

而且，即使加上

char c = '\x7f';

c + c;

（即char + char ）的类型为int ，即使对char进行了signed也不会溢出，因为通常的算术转换适用于+的操作数。 简而言之，这些状态表示在算术运算中，所有操作数都将转换为最大涉及的类型，并且整数提升适用于整数类型。 整数提升表示，在应用它们时，小于int整数类型将转换为至少int ，因此我们再次具有int + int且没有溢出。

关于第一段中“八位二进制位”说明的附录/附带说明：从历史的角度来看，问题超出了二进制计算机上数据类型的位数。 今天它没有什么实际意义，但是C并非在所有普通计算机都使用整数的二进制补码表示的时候编写的。 因此，附件E中为有符号类型给出的实现限制是对称的（例如INT_MAX <= 32767和INT_MIN >= -32767而不是-32768）。 在使用补码或有符号幅度表示的机器上，我们习惯于不存在的非对称性根本不存在，并且有两个零值（0和-0）。

Answer 2

您正在以整数类型（％d）打印CHAR_MAX的值。 因此它将按整数数据类型打印该值。

char总范围是-128 to 127 。

对于整数是四个字节。 因此没有溢出。

你可以试试看

char a=256;

这样分配时，您会得到警告。

warning: overflow in implicit constant conversion [-Woverflow]

Answer 3

CHAR_MAX in被定义为宏常量，而不像您想的那样属于char类型。 在这里看看。

在printf("Max Char+1 = %d\\n",CHAR_MAX+1); ，预处理器将CHAR_MAX替换为127 。 由于127 + 1为128，并且格式说明符为%d （int），因此没有溢出。

Answer 4

您的想法对此是正确的：

printf("Max Char+1 = %d\n",(char)(CHAR_MAX+1));

让我们回顾一下这行代码：

• CHAR_MAX+1的int值等于0x00000080（128）
• 转换为char ，将被截断为char值0x80（-128）
• 传递给printf ，它将扩展为int值0xFFFFFF80（-128）

由于您没有在代码中将其int为char ，因此int值0x00000080将“按原样”传递给printf 。

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上面的答案是基于您平台上的CHAR_BIT为8且sizeof(int)为4的假设。