永远增加，您会得到-2147483648？

问题描述

| 出于一个我不想解释的聪明而复杂的原因（因为它涉及到以极其丑陋和hacky的方式创建计时器），我编写了一些如下的C＃代码：

int i = 0;
while (i >= 0) i++; //Should increment forever
Console.Write(i);

我希望程序能够永久挂起或崩溃，但是，令我惊讶的是，在等待大约20秒左右后，我得到了以下输出：

-2147483648

嗯，编程教会了我很多东西，但是我仍然无法理解为什么不断增加数字会导致数字最终变为负数……这是怎么回事？

解决方法

在C＃中，内置整数由预定义长度的一系列位值表示。对于基本的“ 2”数据类型，长度为32位。由于32位只能代表4,294,967,296个不同的可能值（因为是2 ^ 32），因此显然，您的代码不会随着值的不断增加而永远循环。由于int可以同时容纳正数和负数，因此必须以某种方式对数字的符号进行编码。这是用第一位完成的。如果第一位为1，则数字为负。以下是用十六进制和十进制数字排列在整数行上的int值：

 Hexadecimal        Decimal
 -----------    -----------
 0x80000000     -2147483648
 0x80000001     -2147483647
 0x80000002     -2147483646
    ...              ...
 0xFFFFFFFE              -2
 0xFFFFFFFF              -1
 0x00000000               0
 0x00000001               1
 0x00000002               2
     ...             ...
 0x7FFFFFFE      2147483646
 0x7FFFFFFF      2147483647

从该图表中可以看出，表示最小可能值的位是将最大可能值加1而忽略符号位的解释所得到的值。当以这种方式添加签名数字时，它称为“整数溢出”。可以使用C＃中的checked和unchecked语句配置是否允许整数溢出或将其视为错误。默认值是未选中，这就是为什么没有错误发生，但是您在程序中得到了那个疯狂的小数字的原因。此表示称为2 \'s Complement。 , 该值溢出了32位整数存储区的正数范围，即range7ѭ（十进制为-2147483648）。这意味着您溢出了31位整数。有人指出，如果您使用unsigned int，则将得到不同的行为，因为第32位未用于存储数字的符号。 , 您正在体验的是整数溢出。在计算机编程中，当算术运算试图创建一个大于可用存储空间中可以表示的数值时，将发生整数溢出。例如，将1加到可以表示的最大值就构成了整数溢出。在这些情况下，最常见的结果是要存储的结果的最低有效可表示位（据说结果是包装好的）。 , int是有符号整数。一旦超过最大值，它将从最小值（大负数）开始，并朝着0前进。用uint再试一次，看看有什么不同。 , 像这样尝试：

int i = 0;
while (i >= 0) 
   checked{ i++; } //Should increment forever
Console.Write(i);

并解释结果 , 其他人一直在说什么。如果您希望某些东西可以永久存在（我不会评论为什么需要这种东西），请使用System.Numerics命名空间（.NET 4+）中的BigInteger类。您可以比较任意数量的数字。 , 这与正数和负数如何真正存储在内存中（在位级别上）有很大关系。如果您有兴趣，请观看以下视频：12：25及之后的编程范例。非常有趣，您将理解为什么您的代码会如此行为。 , 发生这种情况的原因是，当变量\“ i \”达到最大int限制时，下一个值将为负数。 , 我希望这听起来不像是明智的建议，因为它的意思是正确的，而不是刻薄的。您要的是让我们描述对于整数数据类型来说这是非常基本的行为。在任何计算机科学课程的第一年中都涉及数据类型，这是有原因的，这对于理解错误的方式和位置是非常基础的（您可能已经看到上面的行为，如果意外导致意外行为，即出现错误）。你的申请）。我的建议是掌握1年级计算机科学的阅读材料+ Knuth的开创性著作“计算机程序设计的艺术”，只要支付500美元，您就可以拥有成为一名出色的程序员所需的一切，比一个程序员便宜得多。整个大学课程；-)

-2147483648 增加得到您会永远

永远增加，您会得到-2147483648？

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