c++ - 无符号下溢机制

Question

我知道以下

unsigned short b=-5u;

由于下溢，计算 b 为 65531，但我不明白 5u 在转换为 -5 之前是否转换为有符号整数，然后重新转换回无符号以存储在 b 中或 -5u 等于 0 - 5u （应该不是这样，-x 是一元运算符）

Answer 1

5u是一个文字无符号整数，-5u是它的否定。对无符号整数的否定定义为从 2**n 中减去，其结果与从零包装减法的结果相同。

Answer 2

5u是一个单一的标记，一个具有类型的右值表达式unsigned int。-根据无符号算术规则（算术模 2^n，其中n是无符号类型的位数）对其应用一元运算符。结果转换为unsigned short; 如果它们不适合（并且它们不会 if sizeof(int) > sizeof(short)），则转换也将使用模算术完成（模 2^n，其中n是目标类型中的位数）。

可能值得注意的是，如果原始参数具有 type unsigned short，则实际步骤是不同的（尽管结果总是相同的）。因此，如果你写过：

unsigned short k = 5;
unsigned short b = -k;

第一次操作将取决于短的大小。如果短裤小于整数（通常，但并非总是如此），第一步是提升 k为int. （如果 short 和 int 的大小相同，则第一步是提升k为unsigned int；从那时起，一切都如上所示。）根据有符号整数算术的规则，一元-将应用于 this int（因此，导致值为 -5)。结果 -5 将unsigned short使用模算术隐式转换为 ，如上所述。

一般来说，这些区别没有什么区别，但在你可能有一个整数值的情况下INT_MIN，它们可以；在 2 的补码机器上-i，其中i的类型int和值INT_MIN是实现定义的，并且在以后转换为无符号时可能会导致奇怪的值。

Answer 3

ISO/IEC 14882-2003 第 4.7 节说：

"If the destination type is unsigned, the resulting value is the least unsigned integer congruent to the source integer (modulo 2^n where n is the number of bits used to represent the unsigned type). [ Note: In a two’s complement representation, this conversion is conceptual and there is no change in the bit pattern (if there is no truncation). —end note ]

Answer 4

技术上不是下溢，只是-5当显示为无符号数时有符号值的表示。请注意，有符号和无符号数字具有相同的“位”——它们只是显示方式不同。如果要将值打印为有符号值[假设它使用符号位扩展以填充剩余位]，它将显示 -5。[这里假设它是使用 2s 补码的典型机器。C 标准不需要这样，signed并且unsigned类型是相同的位数，也不是计算机使用 2s 补码来表示有符号数 - 显然，如果它不使用 2s 补码，它将与您显示的值不匹配，所以我假设您的是一个 2s 补码机——它是所有常见的处理器，例如 x86、68K、6502、Z80、PDP-11、VAX、29K、8051、ARM、MIPS。但从技术上讲，C 没有必要正常运行]

当您使用一元运算符-x时，它的效果与0-x[这适用于计算机和数学 - 它具有相同的结果] 相同。