c - 有符号整数和无符号整数是一对一的映射吗？

Question

我想将 ip-port 对作为搜索键，所以我有以下功能

    int64_t make_pair(u_int32_t ip, u_int16_t port)
    {
            u_int64_t ip_u64 = ip;
            ip_u64 = ip_u64 << 16;
            int64_t ip_port_pair = (int64_t)(ip_u64 + (u_int64_t)port);
            return ip_port_pair;
    }

实际上，我想将 u_int64_t 转换为 int64_t 因为无符号整数比较值不方便。但是恐怕从 u_int64_t 到 int64_t 的转换不是一对一的映射，然后会出现一些冲突或搜索错误。

所以我想问一下从 u_int64_t 到 int64_t 的转换是否不是一对一的映射？谢谢！

Answer 1

C 标准保证int64_t使用没有填充位的二进制补码表示，因此它隐含地保证存在一对一的映射。（我相信最负的值仍然有可能成为陷阱表示，但这在实践中不太可能。与普通的有符号整数类型不同，这些intN_t类型不能使最负的值成为陷阱表示；所有 2 ^N可能的表示都是明确定义的并具有不同的价值。）

另一方面，不能保证int64_t存在。

从uint64_tto的转换会为 .int64_t范围之外的值生成实现定义的结果int64_t。结果几乎可以肯定是您可能期望的结果，它是通过简单地重新解释表示产生的，但不能保证。

所以在实践中，你很可能会在 和 之间进行int64_t转换uint64_t。

但你为什么需要？您说这是“因为无符号整数比较值不方便”。有什么不方便的？关系运算符对有符号和无符号类型都有很好的定义。