c - 分配给较大宽度整数时的 C 整数溢出行为

Question

如果我在 C 中执行以下代码：

#include <stdint.h>

uint16_t a = 4000;
uint16_t b = 8000;

int32_t c = a - b;

printf("%d", c);

结果它正确打印了“-4000”。但是，我有点困惑：从另一个减去一个更大的无符号整数时不应该有算术溢出吗？这里有什么铸造规则？这个问题似乎有点无聊，所以任何参考都将不胜感激。

Answer 1

这个问题实际上有些复杂。算术表达式的操作数使用标准 (C89)的第 3.2.1.5 节中的特定规则进行转换。在您的情况下，答案取决于类型uint16_t是什么。如果它小于int，例如short int，那么操作数将被转换为int-4000，但在 16 位系统上，uint16_t可能是unsigned int并且不会自动转换为有符号类型。

Answer 2

简短的回答是，这些都是int在减法过程中提升的。对于长答案，请查看C 标准的第 6.3.1.1 节，其中讨论了算术表达式中的整数提升。标准中的相关语言：

如果 anint可以表示原始类型的所有值，则将该值转换为int; 否则，将其转换为unsigned int. 这些被称为整数促销。整数提升不会改变所有其他类型。

细节也在那里，但它们变得非常讨厌。

Answer 3

int32_t在减法期间，两个操作数都被提升。如果结果大于最大值，int32_t您会看到溢出。

Answer 4

事实上，有一个溢出，但 C 没有告诉你。

当解释为有符号整数时，溢出留下的值恰好是 -4000。这在 2 的补码机器上按设计工作。

尝试将结果解释为无符号，您会注意到 (u1-u2) 在 u1 < u2 时计算为一些看似无关的数字。