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C语言整数比较语句的原理

程序员文章站 2022-05-11 22:25:07
...
int a=1;
int b=2;
if(a>b)

以上比较语句的运行机制——做减法
即根据整数a-b的结果来看a和b谁大

这里所谓的“ 结果 ”并不是看减出来的差是大于0还是小于0
而是根据CPU中加法器的特定的标志位
Ps:减法运算在一定条件下可以转化成加法,用加法器进行运算

ZF:机器码全为0置1,反之置0——(零标志位)
SF:机器码最高位
CF:对无符号数起作用,CF=sub⊕C C为是否溢出,sub为是否做减法
OF:对带符号数起作用,由符号位是否溢出数值位最高有效位是否溢出做异或操作得来

C语言整数比较语句的原理

一:带符号整数的大小比较

int main()
{ 
    int a=1;
    int b=2;
    if(a>b)cout<<"a>b"<<endl;
    return 0;                                   
}

a-b
等效于a加上b的取反加一(包括符号位)

b:00…010(32位机器码)
b的取反加一:11…110
a——————00…001
a+b的取反加一:11…111
ZF:0
SF:1
OF:0(符号位数值位最高有效位都没有溢出)

根据带符号数的规则,SF与OF不相等——a<b—— if 语句中为false

再来看一个负数的例子吧

int main()
{ 
    int a=-1;
    int b=-2;
    if(a>b)cout<<"a>b"<<endl;
    return 0;                                   
}

b:11…110
b的取反加一:00…010
a—————— 11…111
a+b的取反加一:00…01
ZF:0
SF:0
OF:0(符号位和数值位最高有效位都溢出了 1⊕1=0)
SF等于OF 则a>b——if语句中为true

二:无符号整数的比较

int main()
{ 
    unsigned int a=1;
    unsigned int b=2;
    if(a>b)cout<<"a>b"<<endl;
    return 0;                                   
}

b:00…010
b的取反加一:11…110
a————— 00…001
a+b的取反加一:11…11
ZF=0
SF=1
CF=1+0=1 (做减法,sub为1,没溢出,C为0,最后CF为1)
根据规则——a<b