為什么我得到的返回值為-1（0xFFFFFFFF）？

Question

我最近開始學習我的第一門編碼語言c。 我正在嘗試解決Euler項目中的問題3，我這樣做是為了解決這個問題。 該代碼旨在標識最大的素數600851475143，但是相反，我得到了一個我不理解的奇怪的返回值。 有人知道為什么嗎？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int i = 1, a = 0, prime = 0;
    for(i = 1; i < 600851475143; i += 2) {
        for(a = 0; a <= i / 2; a++) {
            if(i % a == 0) {
                break;
            }
            if(a = i / 2) {
                if(600851475143 % i == 0) {
                    prime = i;
                }
            }
        }
    }
    printf("%d\n", prime );
    return 0;
}

Answer 1

除以0（或嘗試除以%0 ）。 這是未定義的行為 （UB），可以解釋-1的返回。 有了UB， 一切都會發生。 在修復此問題之前，其余代碼並不重要。

for(a = 0; a <= i / 2; a++) {
  //     v---- a is zero!
  if(i % a == 0) {

代碼可能應該從2開始。

// for(a = 0; a <= i / 2; a++) {
for(a = 2; a <= i / 2; a++) {

而不是結束於i / 2 ，結束於√600851475143，它要早得多 。

           v-------------------v Same a <= sqrt(600851475143) without FP or overflow
for(a = 2; a <= 600851475143 / a; a++) {

也存在其他問題。 if(a = i / 2)參見@Tom Karzes

int的范圍很可能在600851475143之內，因此i < 600851475143始終為真。 常見的編譯器警告將發出此警告。 確保完全啟用警告以節省時間。 @iBug

warning: comparison is always true due to limited range of data type [-Wtype-limits]

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偽代碼解決方案

int main(void) {
  wide_enough_type n = 600851475143;
  wide_enough_type factor = 1;
  try each i starting at 2 and until  i*i <= n
    repeat as long as n divides into i with no remainder
      make n smaller by diving it by i
      save i as factor
  save the larger of (n, factor) as factor
  printf("Greatest factor: %some_type_specifier\n", factor);
}

Answer 2

您的問題稱為溢出 。 由於可用內存的限制，所有數據類型的范圍都有限。 在一般的現代計算機上，一個int通常最多可以達到2,147,483,647（警告：我通常這樣說）-實際上情況要復雜一些。 無論如何，您的上限都超過了這個上限。

當int （或帶符號的整數數據類型）溢出時，由於與表示相關的一些問題，它變為負數。 有關原因的更多詳細信息，請查看二進制補碼表示形式 。

要解決此問題，請使用范圍更廣的數據類型。 long long達到9,223,372,036,854,775,807，這似乎很適合您的需求。

請注意，整數文字也需要標記為long long ，否則它們也會溢出：

for(i = 1; i < 600851475143LL; i += 2)

如果您需要的整數值大於long long支持的范圍（雖然這里似乎不是這種情況），那么您就不走運了：您需要找到一些巧妙的方法來處理它。

其他需要查找的是，當我運行代碼時，我將其除以0。我不知道這是否與溢出有關。