c++ - 整数转换问题

Question

int left = std::numeric_limits<int>::min();
int right = -1;
//the code below instead of give one more than int_max gives: 18446744071562067968
unsigned long long result = left * right;

我尝试查找 UAC，但即使根据 UAC 规则，这也应该产生正确的输出。任何想法为什么结果不正确？

Answer 1

两个操作数都是int，所以算术是在int类型内执行的；运算结果超出 的范围int，因此结果未定义。

要获得您期望的结果，请将一个操作数转换为long long第一个：

 unsigned long long result = left * (long long) right;

这仍然是潜在的未定义行为；尽早转换为无符号算术更安全（因为无符号算术包装并且不会溢出）：

unsigned long long result = left * (unsigned long long) right;

请注意，您得出的结果是0xffffffff80000000；这表明操作的实际结果std::numeric_limits<int>::min()在int类型中，然后对其进行符号扩展并强制转换为unsigned long long.

Answer 2

将有符号 2 的补码的最小值乘以int-1 是未定义的行为，因为结果超出了类型的范围。

在这种情况下，您的输出与 -2147483648 的结果一致，即溢出似乎已经环绕。您不能依赖有符号类型的环绕，只能依赖无符号类型。

将计算结果分配给unsigned long long不会改变执行计算的类型。只要你做乘法，你就输了。因此，在乘法unsigned long long 之前将其中一个操作数转换为。

Answer 3

原因是乘法是根据 提交的int。

两个参数都是int，所以乘法给出了一个intagein，你是对的，它给出了int_max+ 1 ，相当于int_min=-2147483648。所以它实际上是 -2147483648，但是对于 unsigned long long 它相当于 18446744071562067968，请参见十六进制代码：

                       int_min =         80000000 
(unsigned long long) (int min) = ffffffff80000000