C语言中常见的数据溢出情况有哪些

1333 裸机编译器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 C语言中有几种基本数据类型呢？ C语言中常见的数据溢出情况有哪些？ 0
2022-2-25 07:55:32　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答举报剪刀脚相关推荐 • c语言中常用的宏定义有哪些？ 1411 • C语言中ASCII代码是什么意思？ 364 • 请问C语言中ASCII代码是什么意思？ 3237 • C语言中的坑有哪些？ 1017 • C语言中的数据类型有哪几种？const有哪些用法？ 1827 • C语言常见符号分类有哪几种？ 1382 • 编写C语言时常见的注意事项有哪些 697 • 算法移植到STM32单片机中常见的问题有哪些？ 1279 • C语言中int型强制类型转换成short型的溢出问题怎么解决？ 3881 • 请问C语言中可以嵌套汇编语言吗？ 1776 1个回答

数据类型

在C语言中有6种基本数据类型：short、int、long、float、double、char

整型：short int、int、long int
浮点型：float、double
字符类型：char

提到数据类型，就不得不提数据类型的长度和数据类型的数值存储范围。

[tr]类型说明32位系统字节数64位系统字节数取值范围[/tr]

char	字符型	1	1	-128~127
short	短整型	2	2	-32768~32767
int	整型	4	4	-2147483648~2147483647
long	长整型	4	8	-
long long	长整型	8	8	-
float	单精度浮点型	4	4	-
double	双精度浮点型	8	8	-
*	指针（地址）	4	8	-

既然数据是有长度的，数据也是有存储限制的，那么就需要考虑一个问题了，把一个超级大的数据给了一个小的数据类型，程序会怎么办？

数据溢出

首先，数据溢出在不同的设备与语言间的处理是不相同的，因此目前仅对…环境C语言进行分析

其次，在程序中是应当避免数据溢出的，即使熟知了数据溢出的各种特性，炉火纯青，也应当避免数据溢出，因为不同的设备之间对数据的溢出是不相同的，所以为了保证程序的可移植性和稳定性，应当避免数据溢出、避免数据溢出、避免数据溢出！

常见的的溢出情况

举个数组解析的例子，当收到一段报文，报文数组长1024，可是一般情况下传输字节长度不大于256，因此在程序中使用了一个unsigned char offset 的变量来充当数组下标，那么一颗***就埋下了。

或者循环情况下，采用了循环查询字典的方法，字典的项目原来不大于256，但是现在项目数增加了，超越了256。

因为编译的时候并没有给offset赋值不存在溢出，因此编译器不会给出一丝丝的提示，但是在运行过程中，如果数据接收大于了256字节，offset就会溢出，溢出之后会将原本的256清零并重新开始计算，也就是经历 0xff->0x00的转换。

因此给大家一个建议，目前的单片机资源越来越富裕，在没有明确必要节省内存的情况下，可以直接将这种类型的下标、偏移量等直接定义为 unsigned short 或者更大的类型，避免数据溢出。

利用溢出进行操作

溢出情况还可以用在通过强制转换截取数据上，这是目前常见的使用手法，也是我已知的唯一一个稳定的理由数据溢出进行操作的方法

unsigned short usNum = 0x0705;
unsigned char ucNumL = 0x00;

ucNumL = (unsigned char )usNum;//强制转换会截取低两位数据，其余数据溢出舍弃

仔细分析上表还能看出，数据在不同位数的操作系统中是不同长度的，其中long的变化最为明显，这就涉及到在不同型号操作系统中移植程序的问题了

数据移植性

先说说为啥要考虑移植性，C语言是一种移植性很好的语言，也是最常用的系统级别语言，提到系统就得提到内存管理了，很多不用操作系统的单片机和裸机程序的内存管理是由程序员手动完成的，这种管理方式一旦排布完成，任何的存储位置变动都会对整体的数据存储产生影响。

因此long型从4字节变到8字节，指针从4字节变到8字节就会对程序的内存管理造成非常大的影响，严重影响了程序移植性。

如何操作&设计

设计C语言的大佬们早就考虑到了这个问题，因此他们在库中定义了几种扩展的整数类型和宏。

整数类型被用于声明已知大小的整数，或显示特定特征的整数：

intN_t, int_leastN_t, int_fastN_t：表示长度为N位的整型数；(其中N可以为8，16，32，64)

uintN_t, uint_leastN_t, uint_fastN_t表示长度为N位的无符号整型数；(其中N可以为8，16，32，64)

这些也就是我们在程序中常见的 int8_t 或者 uint16_t，_t 为一个结构的标注，可以理解为type/typedef的缩写，表示它是通过typedef定义的，而不是一种新的数据类型。因为跨平台，不同的平台会有不同的字长，所以利用预编译和typedef可以最有效的维护代码，移植到相应的系统上时, 只要重新定义这些自己定义的类型就可以了。

各个不同的平台中，都会定义类似int32_t，int16_t，size_t这样的数据类型，他们是不同的整型，但是他们的长度是固定的，这是他们被称为可移植性数据类型的原因。

这种定义不再使用之前像字节、整型、长整型的感性定义来区分数据类型，而是统一使用更加准确的长度来进行数据类型的定义，这样做更符合数据类型即存储空间的设计理念。

他们的实现原理简介如下：

比如在A平台中 int 是4字节的，那么A平台的 int32_t 是这么定义的：typedef int int32_t;

在B平台中，long long是4字节的，因此B平台的 int32_t 就是这么定义的：typedef long long int32_t;

这样就保证了不管用户程序在哪个平台运行，只要定义了int32_t的数据类型，就一定是4个字节的了。