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在Linux 内核中，我找到了以下代码：

static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
{
#define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
    return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
}

该代码用于将系统调用参数组合成一个更广泛的变量，例如在 ia32 上，偏移量pwritev在两个 32 位寄存器中指定。

在 x64 上，loff_t并且unsigned long都是 64 位宽。在这种情况下，该high变量被忽略并且仅low被使用。在 ia32 上，loff_t是 64 位宽和unsigned long32 位宽。在这种情况下，两个参数high和low结合在一起。

我想知道为什么代码位移两次而不是一次。在提交消息和 LWN 文章中有更多关于此代码的信息：系统调用和 64 位架构，但没有对双位移位的解释。

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测试应用程序中的以下警告帮助我解决了这个问题：

test.c:8:27: warning: left shift count >= width of type [-Wshift-count-overflow]
    8 |     return (((loff_t)high << (2*HALF_LONG_BITS))) | low;

双位移位可防止未定义的行为。从C 规范：

6.5.7 3) ... 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。

在 64 位机器上，两者loff_t都是long64 位宽。如果我们立即进行移位，我们将移位high64 位，根据上面的陈述，这是未定义的行为。分两步做就等于high0。

PS：我编写了一个测试程序来调查这个问题，令我惊讶的是，当我用一个移位替换两个移位时，我得到了不同的结果。

于 2021-08-06T15:30:04.957 回答