c++ - 使用 unsigned int 与检查是否为负

Question

假设我有一个带有整数的类，它应该使用简单的 C'tor 始终为正：

class A {
    unsigned int x;
    public:
    A(unsigned int X) : x(X) {}
};

假设有人不小心创建了一个带有 value 的 A 对象-5。当然，这是无效的，并且X会获得非常大的价值，因为 MSB 现在不代表数字符号。问题是，现在我无法真正检查数字是负数还是无效（可能是按位？）。

我应该避免使用unsigned并且只使用普通的int吗？通过这样做，如果给定值超出最大值或低于零，我可以抛出异常。

很想听听一些建议。

score 37 · Accepted Answer

想到了两种方法：

为“签名”类型添加显式转换。

#include <cassert>

class A {
    unsigned int x;
    public:
    A(unsigned int X) : x(X) {}
    explicit A(int X) : x(static_cast<unsigned>(X)) {
        assert(X>=0); // note X, not x!
    }
};

int main()
{
    A ok(5);
    A bad(-5);
}

通过删除更好的重载来禁止隐式转换：
```
A(int X) = delete;
A(long X) = delete;
A(char X) = delete;
```
这将要求所有用户在构造 A 实例之前强制转换为无符号。它安全但笨拙。

请注意，这并不禁止来自所有整数类型（例如s）的隐式转换，enum因此您需要做更多的工作来证明这一点。

这是一个基于 SFINAE 的基本示例，它接受所有隐式转换，除非它们涉及有符号值：Live on Coliru

#include <type_traits>
#include <limits>

class A {
    unsigned int x;
    public:
    template<typename T, typename = typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, void>::type>
    A(T X) : x(X)
    {
        static_assert(!std::numeric_limits<T>::is_signed, "Signed types cannot be accepted");
    }
};

int main()
{
    A ok(5u);
    A bad(-5);
}

score 7 · Accepted Answer

假设有人不小心创建了一个值为 -5 的 A 对象

虽然让您的程序足够健壮以接受此类错误可能是一种好习惯，但该错误的根本原因是一个草率的程序员没有启用足够的警告。

要找出问题的根源，您需要确保在编译代码时启用所有警告，也许还可以考虑使用外部静态分析工具。

score 1 · Accepted Answer

我可能同意DanielKO关于pattern will pop up everywhere. 请注意，基于SFINAE 的解决方案不适用于 uint64 -> uint32 truncation。所以我的回答：

class A {
 public:
  using value_type = unsigned int;

  template <class T>
  explicit A(T x): x_(boost::numeric_cast<value_type>(x)) { // can be check in debug only
    static_assert(std::is_integral<T>::value, "T must be integral");
  }

 private:
  value_type x_;
};

和活的例子。

c++ - 使用 unsigned int 与检查是否为负

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