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c++ - 左移位和丢弃位

coder 2024-02-01 原文

让我们考虑将无符号短值(或任何其他无符号整数类型)的右 N 位清零的函数(它的可能实现之一)。可能的实现如下所示:

template<unsigned int shift>
unsigned short zero_right(unsigned short arg) {
  using type = unsigned short;

  constexpr type mask = ~(type(0));
  constexpr type right_zeros = mask << shift; // <-- error here
  return arg & right_zeros;
}

int check() {
  return zero_right<4>(16);
}

使用这段代码，我有权访问的所有编译器都会以某种方式提示可能的溢出。 CLang 是最明确的，具有以下明确信息:

error: implicit conversion from 'int' to 'const type' (aka 'const unsigned short') changes value from 1048560 to 65520 [-Werror,-Wconstant-conversion]

这段代码在我看来定义明确，清晰明了，但当 3 个编译器提示时，我变得非常紧张。我在这里错过了什么吗？真的有可能发生可疑的事情吗？

附言虽然 zeriong out left X bits 的替代实现可能会受到欢迎并且很有趣，但这个问题的主要焦点是发布的代码的有效性。

最佳答案

是的，正如您怀疑的那样，即使在抑制编译器诊断之后，您的代码严格来说也不是完全可移植的，因为从 unsigned short 提升为 signed int，位运算在 signed int 中完成，然后 signed int 被转换回来到无符号短。你已经设法避免了未定义的行为(我认为，在快速浏览之后)，但结果不能保证是你所希望的。 (type)~(type)0不需要对应类型type中的“all bits one”；在轮类之前就已经很不稳定了。

要获得完全可移植的东西，只需确保至少在 unsigned int 中进行所有算术运算(必要时使用更宽的类型，但绝不能使用更窄的类型)。这样就不用担心签名类型的任何升级。

template<unsigned int shift>
unsigned short zero_right(unsigned short arg) {
  using type = unsigned short;

  constexpr auto mask = ~(type(0) + 0U);
  constexpr auto right_zeros = mask << shift;
  return arg & right_zeros;
}

int check() {
  return zero_right<4>(16);
}

关于c++ - 左移位和丢弃位，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/36925291/

丢弃ampunsignedsectiontypec++language-lawyerbit-shiftinteger-overflow

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