C语言中输出阶乘表的类型溢出问题

输出阶乘表

输入一个整数n(1<=n<=20),输出1~n的阶乘表。

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
    int i,n,fact;      /*fact存储阶乘的结果*/
    scanf("%d",&n);
    fact = 1;
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        fact = fact * i;
        printf("%-4d%-20d\n",i,fact);
    }
  return 0;
}

运行结果:

C语言中输出阶乘表的类型溢出问题

可以发现12!以前的结果正确,从13!开始开始出错。因为int类型的表示正整数的极限是2^31 - 1,而阶乘结果超出int型的表达范围,造成溢出。

解决办法

32位整型显然表达不了如此大的阶乘结果,可以用双精度浮点型64位整型来存储阶乘结果。


用double类型变量存储阶乘结果:

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
    int i,n; 
    double fact;       /*fact存储阶乘结果*/
    scanf("%d",&n);
    fact = 1;
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        fact = fact * i;
        printf("%-4d%-2.0f\n",i,fact);
    }
  return 0;
}

运行结果:

C语言中输出阶乘表的类型溢出问题

 可以看到21!以前的阶乘结果可以正确计算,22!以后都是近似结果(和int型不同的是,int型溢出后,超出部分是错误结果,而double型溢出部分是近似结果)。


用64位整型变量存储阶乘结果:

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
    int i,n; 
    __int64 fact;     /*fact存储阶乘结果*/
    scanf("%d",&n);
    fact = 1;
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        fact = fact * i;
        printf("%-4d%-20I64d\n",i,fact);
    }
  return 0;
}

运行结果:

C语言中输出阶乘表的类型溢出问题

观察运行结果发现,20!以前的可以正确计算,21!以后因为类型溢出,导致结果出错! 

64位整型能表示正整数的极限是2^61 -1 ,可以表示所有19位以下整数;64位整型类型名为__int64,格式转换符为%I64d。

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