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该程序输出的每一行都等于 2 ^ i- 2，除了最后一行，等于 2 ^ 64 - 1。这是为什么呢？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>

int main(void) {
    unsigned long long ONE = 1;
    unsigned long long i;
    for (i = 1; i <= 64; i++) {
        printf("%"PRIu64"\n", (ONE << i) - 2);
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

输出：

0
2
6
14
30
62
126
254
510
1022
2046
...
4611686018427387902
9223372036854775806
18446744073709551615
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4 回答 4

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您将 64 左移到 64 位类型（unsigned long long在您的机器上），这是未定义的行为。

顺便说一句，unsigned long long ONE = 1;编码风格不好，你可以简单地使用1ULL.

C11 §6.5.7 移位运算符

对每个操作数执行整数提升。结果的类型是提升的左操作数的类型。如果右操作数的值为负数或大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为未定义。

于 2013-08-30T01:17:39.377 回答
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假设ULL您的类型是 64 位宽，您将进入未定义的行为领域。根据C11 6.5.7 Bitwise shift operators：

如果右操作数的值为负数或大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为未定义。

可能发生的情况是移位值以 64 为模减少，并且64 % 64为零。因此，它只是评估ONE - 2哪个包装为. 但是，老实说，它可能只是从空气中提取结果，因为 UB 没有施加真正的限制:-)264-1

于 2013-08-30T01:19:52.713 回答
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1ULL<<64 未定义，而移位 less 已定义。

请参阅在 x86 机器上移动超过 32 位的 uint64_t 整数未定义行为吗？有关语言标准的更多详细信息。

于 2013-08-30T01:21:45.890 回答
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您达到了 64 位（long long）的位限制。显然 2^63 左移会导致翻转，导致 2^0 = 1。

1 - 2 = -1，当被视为无符号时（假设 long long）为 2^64-1。

这个结果很有趣，因为左移的非翻转实现将导致 0，而不是 1，在减法之后会导致 2^64-2。

于 2013-08-30T01:22:45.960 回答