C语言数据类型谜题总结

如果int x<0为真，那么(x*2)<0是否一定正确？

unsigned int ux一定大于等于0么？

如果(x&7)==7，那么(x<<30)<0一定正确么？

如果x>y，那么-x < -y一定正确么？

x为int类型，那么x*x>=0一定正确么？

x为int类型，那么(x>>3)==(x/8)一定正确么？

x为int类型，那么(x|-x) >> 31 == -1一定正确么？

x为int类型，那么x&(x-1) != 0一定正确么？

x为int类型，那么x==(int)(float)x一定正确么？

x为int类型，那么x==(int)(double)x一定正确么？

2/3 == 2/3.0正确么？

如果x<=0，那么-x>=0一定正确么？

C语言数据类型谜题总结

前提：

int x, y;

unsigned ux = x;

unsigned uy = y;

如果int x<0为真，那么(x*2)<0是否一定正确？

错误：溢出，严格上是下溢（underflow）

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int main()
{int x = 0x80000000;assert(x<0);assert(x*2<0);    //这里报错啦!return 0;
}

我们可以看出来，当x=0x80000000(-2147483648)的时候，x*2=>-4294967296。但是我们知道在x86结构中，int可以表达的范围是从-2147483648 ~ 2147483647。很明显-4294967296已经超出我们可以用int表达的范围。

unsigned int ux一定大于等于0么？

正确：unsigned int类型只可以表示非负数的数字。

如果(x&7)==7，那么(x<<30)<0一定正确么？

正确：因为(x&7)==7正确的意思就是说在x的后三位上等于(0x111)。所以在右移30位之后，最高有效位（MSB）一定是1。我们知道如果int类型的最高有效位（MSB）是1的话，那么x一定是负数（根据2's complement）。

x	****** **** **** ******
7	00000000 00000000 00000000 00000111
x&7==7	****** **** **** ***111
x<<30	111*** **** **** ******

如果x>y，那么-x < -y一定正确么？

错误：因为如果x=0，y=INT_MIN的话，-x依然为0，但是-y无法正确表示，在2's complement的补码下，-y依然会是INT_MIN。

实例如下：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int main()
{int x = 0;int y = 0x80000000;printf("x: %d\n", x);printf("-x: %d\n", -x);printf("y: %d\n", y);printf("-y: %d\n", -y);return 0;
}

结果如下：

x: 0
-x: 0
y: -2147483648
-y: -2147483648

x为int类型，那么x*x>=0一定正确么？

错误：因为会存在溢出，示例如下：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int main()
{int x = 0x0000FFFF;printf("x: %d\n", x);printf("x*x: %d\n", x*x);return 0;
}

结果如下：

x: 65535
x*x: -131071

x为int类型，那么(x>>3)==(x/8)一定正确么？

错误：有特殊情况，比如负数

#include <stdio.h>int main()
{int x = -10;printf("x: %d\n", x);printf("x>>3: %d\n", x>>3);printf("x/8: %d\n", x/8);return 0;
}

结果如下：

x: -10
x>>3: -2
x/8: -1

x为int类型，那么(x|-x) >> 31 == -1一定正确么？

错误：有特殊情况，当x=1的时候结果不正确，示例如下：

#include <stdio.h>int main()
{int x = 0;printf("x: %d\n", x);printf("(x|-x)>>31: %d\n", (x|-x)>>31);return 0;
}

结果如下：

x: 0
(x|-x)>>31: 0

x为int类型，那么x&(x-1) != 0一定正确么？

错误：有两种特殊情况，当x=0或者x=1时不正确，示例如下：

#include <stdio.h>int main()
{int x = 0;printf("x: %d\n", x);printf("(x|-x)>>31: %d\n", x&(x-1)!=0);x = 1;printf("x: %d\n", x);printf("(x|-x)>>31: %d\n", x&(x-1)!=0);return 0;
}

结果如下：

x: 0
(x|-x)>>31: 0
x: 1
(x|-x)>>31: 0

x为int类型，那么x==(int)(float)x一定正确么？

错误：因为浮点数转换会丢失精度，示例如下：

#include <stdio.h>int main()
{int x = 999999999;printf("x: %d\n", x);printf("(int)(float)x: %d\n", (int)(float)x);return 0;
}

结果如下：

x: 999999999
(int)(float)x: 1000000000

x为int类型，那么x==(int)(double)x一定正确么？

正确：因为64为的double类型，有足够的fraction bits去保留int类型的精度

#include <stdio.h>int main()
{int x = 999999999;printf("x: %d\n", x);printf("(int)(double)x: %d\n", (int)(double)x);return 0;
}

结果如下：

x: 999999999
(int)(double)x: 999999999

2/3 == 2/3.0正确么？

错误：因为2/3是正数除法，2/3.0是浮点数除法

#include <stdio.h>int main()
{printf("%d\n", 2/3);printf("%d\n", 2/3.0);
}

结果如下：

0
2147483646

如果x<=0，那么-x>=0一定正确么？

错误：如果x为INT_MIN（-2147483648）

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int main()
{int x = INT_MIN;printf(" x: %d, x <= 0 -> %s\n",  x, x<=0 ? "true" : "false");printf("-x: %d,-x >= 0 -> %s\n", -x, -x>=0 ? "true" : "false");return 0;
}

结果如下：

 x: -2147483648, x <= 0 -> true
-x: -2147483648, -x >= 0 -> false

（未完待续...）