【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： /\*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------\*/ void main() //主函数 { unsigned int a; //第（1）个例子 unsigned char x1=0x12; unsigned char y1=0xfe; unsigned long b; //第（2）个例子 unsigned int x2=0xfffe; unsigned char y2=0x12; unsigned long c; //第（3）个例子 unsigned long d; //第（4）个例子 unsigned long e; unsigned int x3=50000; unsigned long f; //第（2）个例子改进之后 unsigned long g; //第（4）个例子改进之后 unsigned long h; 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。 //第（1）个例子 a=x1+y1; //第（2）个例子 b=x2+y2; //第（3）个例子 c=50000+50000; //第（4）个例子 d=x3+30000; e=x3+50000; //第（2）个例子改进之后 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; //第（4）个例子改进之后 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; View(a); //把第1个数a发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(b); //把第2个数b发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(c); //把第3个数c发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(d); //把第4个数d发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(e); //把第5个数e发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(f); //把第6个数f发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(g); //把第7个数g发送到电脑端的串口助手软件上观察。 View(h); //把第8个数h发送到电脑端的串口助手软件上观察。 while(1) { } } /\*---C语言学习区域的结束。-----------------------------------------------\*/ 在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下： 开始... 第1个数 十进制:272 十六进制:110 二进制:100010000 第2个数 十进制:16 十六进制:10 二进制:10000 第3个数 十进制:100000 十六进制:186A0 二进制:11000011010100000 第4个数 十进制:14464 十六进制:3880 二进制:11100010000000 第5个数 十进制:100000 十六进制:186A0 二进制:11000011010100000 第6个数 十进制:65552 十六进制:10010 二进制:10000000000010000 第7个数 十进制:80000 十六进制:13880 二进制:10011100010000000 第8个数 十进制:100000 十六进制:186A0 二进制:11000011010100000 分析： 通过实验结果，发现在单片机上的计算结果和我们的分析是一致的。 【20.4 如何在单片机上练习本章节C语言程序？】 直接复制前面章节中第十一节的模板程序，练习代码时只需要更改“C语言学习区域”的代码就可以了，其它部分的代码不要动。编译后，把程序下载进带串口的51学习板，通过电脑端的串口助手软件就可以观察到不同的变量数值，详细方法请看第十一节内容。