為什麼printf("%ld ", -2147483648/1000000000);得到的結果是2而不是-2？

01-05

printf("%ld
", -2147483648/1000000000);
得到的結果是2而不是-2
但是
int a = -2147483648;
int b = 1000000000;

printf("%d
", a/b);
的結果是-2。
使用gcc (Debian 4.7.2-5) 4.7.2
編譯時提示
warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90 [enabled by default]

對這類問題，以及類似的問題，我有這幾個建議：

1，認真看 warning 信息。

2，學好英語，至少確保足夠的閱讀能力（聽、說的能力對程序員來說遠遠沒有閱讀能力重要）

3，學好 google 的使用，至少學會「拿 warning 信息當作關鍵詞去搜索」這個技能。

其它該講的，其它樓層也都講了。

補充：

這個問題實際上警告的是 C90 標準對整數常量的特別對待，會造成意料之外的結果。

要解決這個問題最簡單的方案其實是：把編譯器標準換成 C99，或者 C1x

一般來說，我認為新項目可以忽略 C90 這種二十多年前的老標準。

使用 gcc -std=c99 或者 gcc -std=c1x 都不會存在這個問題。

很有趣的問題。

-2147483648並不是一個數值常量，而是一個表達式，它是2147483648這個數值常量前面加了一個單目運算符「-」。

而2147483648本身超出了int型的範圍，而你又沒有用後綴（L，UL等）指明它的類型，所以會導致undefined behavior。

下面是我想到的，-2147483648這個表達式的幾種可能的求值過程：

1) 2147483648超出了int型的範圍，溢出後變成了int型的-2147483648。對這個值求相反數，結果2147483648又超出了int型的範圍，又溢出變成了int型的-2147483648。結果恰好對了。

2) 2147483648超出了int型的範圍，被cast成了unsigned int型的2147483648。對這個值求相反數，結果-2147483648又超出了unsigned int型的範圍，又溢出變成了unsigned int型的2147483648。結果差了一個負號。

3) 2147483648超出了int型的範圍，被cast成了long int型（64位）的2147483648。對這個值求相反數，結果-2147483648仍在long int型的範圍內。結果恰好對了。

上面3種情況都只是「可能」的，具體是哪一種依賴於編譯器。作為程序員，不應該依賴這種undefined behavior。

再回到你的程序。

4) int a = -2147483648; 這一句，無論-2147483648經過了上面3種求值過程中的哪一種，最後的結果都會被cast成int型賦給a。這樣，a的值一定是-2147483648。所以a/b的計算結果是對的。

5) 而printf("%ld
", -2147483648/1000000000); 這一句，從你的編譯器輸出（enabled）來看，應該是把2147483648當成了unsigned int型常量，即採用了上面第2種求值過程。於是結果就反了。

Bonus：

既然-2147483648這個表達式會導致undefined behavior，那麼當程序中真的要用到-2147483648這個值的時候，應該怎麼辦呢？有兩種辦法：

a) 寫成(int)-2147483648。由上面(4)的分析，cast成int型之後值一定是負的。不過，這樣做雖然結果正確，但過程中畢竟引發了undefined behavior，並不推薦。

b) 使用INT_MIN。這個宏的定義如下：

#define INT_MIN (-2147483647 - 1)

這個表達式不會引發undefined behavior，且結果確實是-2147483648。

參考：

(-2147483648&> 0) returns true in C++?

Why it is different between -2147483648 and (int)-2147483648

-2147483648/1000000000出錯的原因是 / 左邊得到的是無符號(負)數，/ 右邊是有符號數。

1. 把你的程序中%ld改為%d，然後編譯運行。 -std=c89 是默認值，不寫也可以，-m32表示生成32位機器的代碼，我的系統是64位的, long int 的最大值大於214748367。根據warning信息，可以知道 -2147483648/1000000000 經編譯器評估後類型是 long unsigned int 而不是 signed int。據此推測 -2147483648經編譯器評估後的類型為 long unsigned int。

? /tmp cat -n c.c 1 #include & 2 int main(){ 3 printf("%d ", -2147483648/1000000000); 4 } ? /tmp gcc -m32 -std=c89 c.c c.c: In function 『main』: c.c:3:2: warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90 [enabled by default] c.c:3:2: warning: format 『%d』 expects argument of type 『int』, but argument 2 has type 『long unsigned int』 [-Wformat] ? /tmp ./a.out 2 ? /tmp

2. 把 -2147483648 賦給long signed 類型的 s 後，s 的值變為2147483648。所以 -2147483648/1000000000 的值是2。把 s 賦給long unsigned 類型的 aa 後，只要按照正確的方式解讀 aa 變數中的二進位數，就能輸出正確的值（aa(lu) 和 s(lu) 相同）。這涉及到數的二進位表示，正負數的原碼補碼錶示，這些我不熟，想了解的自己查wikipedia吧。

? /tmp cat -n unsigned.c 1 #include & 2 3 int main(){ 4 long unsigned a = -2147483648/1000000000; 5 long signed s = -2147483648; 6 long unsigned aa = s; 7 printf("a(lu) = %lu ", a); 8 printf("aa(ld) = %ld, aa(lu) = %lu, s(lu) = %lu ", aa, aa, s); 9 } ? /tmp gcc -m32 -std=c89 unsigned.c unsigned.c: In function 『main』: unsigned.c:4:2: warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90 [enabled by default] unsigned.c:5:2: warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90 [enabled by default] ? /tmp ./a.out a(lu) = 2 aa(ld) = -2147483648, aa(lu) = 2147483648, s(lu) = 2147483648 ? /tmp

3. 為了驗證這個想法，把 1. 的printf 改成

printf("%ld ", ((long signed)-2147483648)/1000000000);

再編譯，就會得到正確的 -2 了。

C90 標準中說，沒有後綴的數學常量的類型依次 int, long int, unsigned long int，直到這個類型可以表示這個數。C99 的類型列表則是 int, long int, long long int，所以上面的代碼換成 -std=c99 也沒有問題。至於為什麼 -2147483648 在C90里會被評估為 unsigned long int，根據這裡 Warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90 ，是因為編譯過程中 -2147483648由 2147483648 取反得到，而 2147483648 超出了 int, long int的範圍，所以被提升為 unsigned long int（你的機器上int 和 long int的範圍是一樣的），這也解釋了 warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90。

根據 Richard Earnshaw ，C90隻有正的常量，負的常量通過正的常量取反得到。所以在這個過程中-2147483648的類型就要被提升為unsigned long int了。

另一個參考：Can"t get rid of "this decimal constant is unsigned only in ISO C90" warning

這兩個 stackoverflow 的鏈接是 google "warning: this decimal constant is unsigned only in ISO C90" 搜索結果的前兩條。善用google，而且一定使用英文的錯誤提示作為關鍵詞，這樣才能搜索到英文的內容，英文世界比中文世界豐富多了。

跑題一下…

解決一個編譯期錯誤，比解決一個運行時錯誤成本要低的多。

很多編譯警告，將來可能就會成為一個運行時錯誤。連編譯警告都不認真對付的人，很難相信他會對自己的代碼仔細審查。

一直不明白怎麼這麼多人不拿警告當回事…

大概是因為徹底了解一個警告的含義，需要很多背景知識。既然編譯器都認為這是一個合乎語法但存在其他隱患的點，那麼它往往涉及了一些模糊的灰色地帶。利用這個機會懂得更多細節，真是個上佳的學習機會。

關於計算機系統內部數的表達方式，尤其是浮點，我覺得最好的書是《深入理解計算機系統》，中譯本

可能是%ld用的不對吧，我不知道你怎麼編譯成功的，我 gcc 4.8.1 clang 3.2 ubuntu 系統