The C Programming Language 练习题3-4

题目

在数的对二的补码表示中，我们编写的itoa函数不能处理最大的负数，即n等于-2 ^(字长-1)的情况。请解释其原因。修改该函数，使它在任何机器上运行时都能打印出正确的值。

题目分析

因为在计算机中，负数的存储是以补码形式存放。所以本机最大负数-2147483648存储形式是（1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000‬），所以理论上原代码中”n = -n”这个运算就会导致结果为0。（实际上并不是，我观察了下，如果n等于最大负数，n=-n的结果是n仍然等于最大负数。在电脑上也试了下，确实如果输入是1000……，那么加负号仍然不变。应该是溢出导致的吧。因为一个有符号数的最大正值在计算机中存储方式是第一位符号位0，然后后面都是1，而最大负数的绝对值要比最大正数还大1——所以没办法表示了。）

要解决这个问题，得先把这个负数变成无符号数再做处理。

代码实现

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void reverse(char s[])
{
int c, i, j;
for (i = 0, j = strlen(s)-1; i < j; i++, j--)
{
c = s[i];
s[i] = s[j];
s[j] = c;
}
}

void itoa(int n, char s[])
{
int i, sign;
unsigned m;

if ((sign = n) < 0) /* record sign */
m = -n; /* make n positive */
i = 0;

do
{ /* generate digits in reverse order */
s[i++] = m % 10 + '0'; /* get next digit */
}
while ((m /= 10) > 0); /* delete it */

if (sign < 0)
s[i++] = '-';
s[i] = '\0';
reverse(s);
}

int main()
{
int i, n;
char s1[20] ;

i = -2147483648;
itoa(i, s1);
n = 0;
while (s1
!= '\0')
printf("%c", s1[n++]);
return 0;
}