为什么我的输出是负数？我乘以 2 个正数？

Question

以下程序的预期输出是第一个完全平方数，其最后两位数均为奇数（不存在）。因此，不是返回空白屏幕（因为这样的数字不存在），输出是 -2147479015，这是负数。

但是代码是cout << i*i，显然是非负的。我在网上查了一下，看到了一些关于 "overflow" 的东西，但我不太明白溢出是什么。当我 google 它时，我得到的只是溢出攻击，这不是我想知道的。

int main() {
    for(int i =1; ; i++) {
        if(i*i%2 !=0 && i*i/10%2 !=0) {
            cout << i*i;
            return 0;
        }
    }
}

什么是溢出？为什么会导致我得到负数？

Answer 1

数字变量（如您的 "i"，即 "int"）只能保存有限范围的数字。为了演示的目的，假设一个 int 只能容纳四个不同的数字（显然，一个真正的 int 可以容纳比这多得多的数字）。这些数字可能是 -2、-1、0 和 1。

如果我有一个值为 0 的 int，我向它加 1，我得到一个值为 1 的 int。但是如果我再添加另一个 1，我会 not 得到一个值为 2 的整数。记住，一个整数不可能有值 2。它只能有值 -2、-1、0 或 1。

因此，1 + 1 将 "wrap around"：当您达到 "past" 最大可能值时，它会返回到最小可能值。所以 1 + 1 = -2.

那是 "overflow"。发生在你身上的是同一件事，但乘法而不是加法，当然 "int" 有比四个更多的可能值。

Answer 2

在这种情况下溢出意味着数据类型的容量已经达到并被超越。在数据类型 int 的情况下，保留最高有效位以指示负值：

(dec)2147483647 = (hex)0x7FFFFFFF.

如果您将数字 2147483647 加 1，则负标志 (0x80000000) 将被激活。

来自 (https://en.cppreference.com/w/cpp/language/types) 我给你留了一张图片，其中包含每种数据类型的限制：

使用 unsigned long long int 而不是 int 以获得范围广泛的正整数值。

Why is my output negative? I am multiplying 2 positive numbers?