本帖最后由 jianhong_wu 于 2016-5-29 11:51 编辑
第二十节：隐藏中间变量为何物？
【20.1 隐藏中间变量为何物？】
“隐藏中间变量”虽然视之不见摸之不着，但是像空气一样无处不在。它有什么规律，是什么类型，数值范围是多大，研究它有什么实用价值？这就是本节要解开之谜。
前面章节提到，两个加数相加，其结果暂时先保存在一个“隐藏中间变量”里，运算结束后才把这个“隐藏中间变量”赋值给左边的“保存变量”。这里的“隐藏中间变量”到底是unsigned int类型还是unsigned long类型?为了研究它的规律，我在keil自带的C51编译环境下，专门编写了几个测试程序来观察实际运行的结果。
“保存变量”=“加数1”+“加数2”;
下面分别变换“保存变量”、“加数1”、“加数2”这三个元素的数据类型，来观察“隐藏中间变量”背后的秘密。
（1）“unsigned int”=“unsigned char”+“unsigned char”；
- unsigned int a;
- unsigned char x1=0x12;
- unsigned char y1=0xfe;
- a=x1+y1;
运算结果：a等于0x0110。
分析过程：两个char类型的数相加其运算结果暂时保存在“隐藏中间变量”，当运算结果大于两个“加数”unsigned char本身时，并没有发生溢出现象，unsigned int类型的“保存变量”a最终得到了完整的结果0x0110。
初步结论：这种情况，“隐藏中间变量”估计为unsigned int 类型。
（2）“unsigned long”=“unsigned int”+“unsigned char”；
- unsigned long b;
- unsigned int x2=0xfffe;
- unsigned char y2=0x12;
- b=x2+y2;
运算结果：b等于十六进制的0x0010。
分析过程：一个unsigned int类型的数与一个unsigned char类型的数相加，当运算结果大于其中最大加数unsigned int类型本身时，因为左边的“保存变量”本来就是unsigned long类型，所以我本来以为运算结果应该是unsigned long类型的0x00010010，但是实际结果出乎我的意料，最终结果是unsigned int类型的0x0010，显然发生了溢出现象。
初步结论：这种情况，“隐藏中间变量”估计为unsigned int 类型。
（3）“unsigned long”=“常量”+“常量”；
- unsigned long c;
- c=50000+50000;
运算结果：c等于100000。
分析过程：unsigned int的最大数据范围是65535，而两个常量相加，其结果超过了65535却还能完整保存下来。
初步结论：这种右边加数都是常量的情况下，“隐藏中间变量”估计等于左边的“保存变量”类型。
（4）“unsigned long”=“unsigned int”+“常量”；
- unsigned long d;
- unsigned long e;
- unsigned int x3=50000;
- d=x3+30000;
- e=x3+50000;
运算结果：d等于14464,e等于100000。
分析过程：本来以为d应该等于80000的，结果却是14464显然发生了溢出。而同样的条件下，e是100000却没有发生溢出。
个人结论：这个现象让我突然崩溃，实在研究不下去了。这是一种很怪异的现象，为什么同样的类型，因为常量的不同，一个发生了溢出，另外一个没有发生溢出？这时的“隐藏中间变量”到底是unsigned int类型还是unsigned long类型？我无法下结论。经过上述简单的测试，我发现规律是模糊的，模糊的规律就不能成为规律。如果真要按这种思路研究下去，那真是没完没了，因为还有很多情况要研究，当超过3个以上加数相加，同时存在unsigned long,unsigned int,unsigned char,以及“常量”这4种类型时又是什么规律？在不同的C编译器里又会是什么现象？即使把所有情况的规律摸清楚了又能怎么样，因为那么繁杂很容易忘记导致出错。有什么解决的办法吗？
【20.2 解决办法。】
“当遇到有争议的问题时，与其参与争议越陷越深，还不如想办法及时抽身绕开争议。”根据这个指导思想，我提出一种解决思路“为了避免出现意想不到的溢出，在实际项目中，所有参与运算的变量都预先转化为unsigned long变量，再参与运算。”
当然，也可能有人会问，如果计算结果超过了unsigned long最大范围时怎么办？我的回答是：首先，大多数项目的计算量都比较简单，一般情况下都不会超过unsigned long最大范围，但是，如果真遇到有可
能超过unsigned long最大范围的运算项目时，那么就要用另外一种BCD码数组的运算算法来解决，而这个方法本节暂时不介绍，等以后再讲。 继续回到刚才的话题，“为了避免出现意想不到的溢出，在实际项目中，所有参与运算的变量都预先转化为unsigned long变量，再参与运算。”如何把所有的运算变量都转化为unsigned long变量？现在介绍一下这个方法。
第一个例子：比如上述第（2）个例子，其转换方法如下：
- unsigned long f;
- unsigned int x2=0xfffe;
- unsigned char y2=0x12;
- unsigned long t; //多增加一个long类型的变量，用来变换类型。
- unsigned long r; //多增加一个long类型的变量，用来变换类型。
- t=0; //把变量的高位和低位全部清零。
- t=x2; //把x2的数值先放到一个long类型的变量里，让”加数”跟”保存变量”类型一致。
- r=0; //把变量的高位和低位全部清零。
- r=y2; //把y2的数值先放到一个long类型的变量里，让”加数”跟”保存变量”类型一致。
- f=t+r;
运算结果：f等于十六进制的0x00010010，没有发生溢出现象。
第二个例子：比如上述第（4）个例子，其转换方法如下：
- unsigned long g;
- unsigned long h;
- unsigned int x3=50000;
- unsigned long t; //多增加一个long类型的变量，用来变换类型
- t=0; //把变量的高位和低位全部清零。
- t=x3; //把x3的数值先放到一个long类型的变量里，让”加数”跟”保存变量”类型一致。
- g=t+30000;
- h=t+50000;
运算结果：g等于80000,h等于100000。都没有发生溢出。
【20.3 例程练习和分析。】
现在我们编写一个程序来验证上面讲到的例子：
程序代码如下：
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