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c++ - 按位运算符和符号类型

coder 2024-01-31 原文

我正在阅读 C++ Primer，我对一些谈论按位运算符如何处理有符号类型的评论感到有点困惑。我会引用:

引用#1

(When talking about Bitwise operators) "If the operand is signed and its value is negative, then the way that the “sign bit” is handled in a number of the bitwise operations is machine dependent. Moreover, doing a left shift that changes the value of the sign bit is undefined"

引用#2

(When talking about the rightshift operator) "If that operand is unsigned, then the operator inserts 0-valued bits on the left; if it is a signed type, the result is implementation defined—either copies of the sign bit or 0-valued bits are inserted on the left."

按位运算符将小整数(例如 char)提升为有符号整数。当按位运算符经常在有符号运算符类型上给出未定义或实现定义的行为时，对有符号 int 的提升是否存在问题？为什么标准不将 char 提升为 unsigned int？

编辑:这是我删除的问题，但我已将其放回原处以供引用，并在下面提供了一些答案。

后面的练习会问

“在 32 位 ~'q' << 6 和 8 位 int 的机器上，char 的值是多少，它使用 Latin-1 字符集，其中 'q' 的位模式为 01110001 ？”

好吧，'q' 是一个字符字面量，将被提升为 int，给出

~'q' == ~0000000 00000000 00000000 01110001 == 11111111 11111111 11111111 10001110

下一步是对上面的位应用一个左移运算符，但是正如quote #1提到的

"doing a left shift that changes the value of the sign bit is undefined"

好吧，我不太清楚符号位是哪一位，但答案肯定是未定义的？

最佳答案

你说得很对——表达式 ~'q' << 6根据标准是未定义的行为。它比你说的还要糟糕，因为 ~运算符被定义为计算值的“补码”，这对于有符号(2s 补码)整数没有意义——术语“补码”仅对无符号整数有意义。

在进行位运算时，如果你想要严格定义(根据标准)的结果，你通常必须确保被运算的值是无符号的。您可以通过显式强制转换或在二元运算中使用显式无符号常量(U -后缀)来做到这一点。使用带符号和无符号的 int 进行二元运算将作为无符号完成(带符号的值转换为无符号)。

C 和 C++ 在整数提升方面有微妙的不同，因此您在这里需要小心——C++ 会将小于 int 的无符号值转换为 int(有符号)，然后再与其他操作数进行比较以查看应该是什么完成，而 C 将首先比较操作数。

关于c++ - 按位运算符和符号类型，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/28141871/

运算符ampcodestrongc++bit-manipulationlanguage-lawyersigned

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