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我尝试将三个数字相乘，但得到一个奇怪的结果。为什么我得到如此不同的结果？

unsigned int a = 7;
unsigned int b = 8;
double d1 = -2 * a * b;
double d2 = -2 * (double) a * (double) b;
double d3 = -2 * ( a * b );

// outputs:
// d1 = 4294967184.000000
// d2 = -112.000000
// d3 = 4294967184.000000
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在您的第一个示例中，该数字-2被转换为无符号整数。乘法的结果是 -112，当表示为无符号时是 2^32 - 112 = 4294967184。然后这个结果最终被转换double为赋值。

在第二个示例中，所有的数学运算都是在双精度数上完成的，从而得出正确的结果。如果您这样做，您将得到相同的结果：

double d3 = -2.0 * a * b

就像文字-2.0一样。double

于 2012-10-06T17:09:16.023 回答
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双签。这意味着第一位（最高有效位又名符号位）确定该数字是正数还是负数。

unsigned int 无法处理负值，因为它使用第一位（最高有效位）来扩展它可以表示的“正”数的范围。所以在

double d1 = -2 * a * b;

执行时，您的机器将整个 (-2 * a * b) 放入无符号 int 结构（如 a 和 b）中，并生成以下二进制 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001 0000 （因为它是 112 的二进制补码是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 0000）。但这里的问题是它是无符号整数，因此它被视为一个非常大的正整数（即 4294967184），因为它不会将第一个 1 视为符号位。

然后你把它放在一个双倍中，这就是你打印 .00000 的原因。

另一个示例之所以有效，是因为您将 a 类型转换为 double 并将 b 类型转换为 double，因此当将 -2 与 double 相乘时，您的计算机会将其置于 double 结构中，因此将考虑符号位。

double d3 = -2 * (double) (a * b)

也会起作用。

要了解已签名和未签名的内容，请查看此

于 2012-10-06T17:28:53.930 回答
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double d1 = -2 * a * b;

右侧的所有内容都是整数类型，因此右侧将被计算为整数类型。a并且b是无符号的，因此这决定了结果的特定类型。那-2怎么办？它已转换为unsigned int. 使用 2s 补码算法将负整数转换为无符号整数。这-2变成了一个非常大的无符号正整数。

double d2 = -2 * (double) a * (double) b;

现在右手边是混合整数和浮点数，所以右手边将被计算为浮点类型。那-2怎么办？它已转换为双精度。现在转换很简单：-2转换为 adouble变为-2.0。

于 2012-10-06T17:12:30.733 回答
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在 C 和 C++ 中，内置运算符始终应用于相同类型的两个变量。如果两个变量最初不同（或太小），一组非常精确的规则将指导提升两个变量中的一个（或两个）。

在这种精确的情况下，-2默认情况下是类型signed int（同义词int），而a和b是类型unsigned int。在这种情况下，规则状态-2应该提升为unsigned int，并且因为在您的系统上您可能有 32 位int和 2 补码表示，这最终是2**32 - 2(4 294 967 294)。然后将该数字乘以a并取模2**32(4 294 967 282)，然后再取b模(4 2**32294 967 184)。

这确实是一个奇怪的系统，并导致了无数的错误。例如，溢出本身导致了今年 6 月 30 日的 Linux 错误，导致全球许多计算机挂了。我听说它还使几个 Java 系统崩溃。

于 2012-10-06T17:50:16.997 回答