從 3 - 5 談 C 語言無號整數的運算

如果說 3 - 5 有可能是正數, 你信嗎？在 C 語言裡, 如果是無號 (unsigned) 整數, 那 3 - 5 就會是正數, 這是因為無號整數會遵循除以 $2^n$ 取餘數的規則, 因此 3 - 5 實際運算結果雖然是 -2, 但若是無號整數, 因為不會有負數, 會依循上述規則取結果, 以下是簡單的範例：

#include<stdio.h>

unsigned char a = 5, b = 3, c;

int main()
{
    c = b - a;
    printf("%d\n", c);
    return 0;
}

執行結果如下：

254


** Process exited - Return Code: 0 **

這是因為 unsigned char 是 8 位元, 因此依照規則就會是 -2 % 256 得到 254。

相同的道理, 如果無號整數溢位 (overflow) 了, 也是一樣, 例如以下的範例：

#include<stdio.h>

unsigned char a = 5;

int main()
{
    a += 256;
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

執行結果如下：

5


** Process exited - Return Code: 0 **

因為 (5 + 256) % 256 仍然是 5 的關係。