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c++ - 在 C++03 中左移有符号整数未定义行为吗？

coder 2023-06-02 原文

根据C++03, 5.8/2，左移定义如下:

The value of E1 << E2 is E1 (interpreted as a bit pattern) left-shifted E2 bit positions; vacated bits are zero-filled. If E1 has an unsigned type, the value of the result is E1 multiplied by the quantity 2 raised to the power E2, reduced modulo ULONG_MAX+1 if E1 has type unsigned long, UINT_MAX+1 otherwise.

这里让我困扰的是，明确提到了无符号类型，而有符号类型却被完全忽略了。将此与定义右移的 5.8/3 进行比较:

The value of E1 >> E2 is E1 right-shifted E2 bit positions. If E1 has an unsigned type or if E1 has a signed type and a nonnegative value, the value of the result is the integral part of the quotient of E1 divided by the quantity 2 raised to the power E2. If E1 has a signed type and a negative value, the resulting value is implementation-defined.

在 5.8/3 中明确提到了有符号和无符号，甚至分别提到了有符号保持非负值和有符号保持负值。

AFAIK 当 C++ 标准中未明确定义某些内容时，行为未定义。我也看过this question ，但它侧重于 C 和 C++ 之间的差异，并且似乎没有每个人都会同意的答案。

C++03 中定义的有符号整数是否左移？

最佳答案

5.8/2 表示它将其解释为位模式，仅当由于某种原因您的实现不使用 2 的补码，或者如果您的编译器猜测您(他们没有)时，它才依赖于实现。 C++11 更明确，但说的是同样的事情。

有符号整数使用所谓的 2 补码。基本上，如果您将有符号整数位移 1，如果它是正数且低于 2^(bits - 2)，它将像无符号数一样工作。如果它高于该值但为正数，您将创建一个与原始数无关的奇怪负数。如果一开始是负数，你可能会得到一个负数，也可能是一个正数。

例如，如果我们有一个表示 -1 的 8 位有符号整数:

11111111 // -1

如果我们左移，我们最终会得到

11111110 // -2

但是，假设我们有 -120

10001000  // -120

我们最终会得到

00010000  // 16

显然这是不正确的!

继续，使用数字 65:

01000001  // 65

左移，变成:

10000001  // -127

相当于 -127。

但是，数字 16:

00010000 // 16

左移是

00100000 // 32

如您所见，它“有时有效，有时无效”但通常在您的数字低于 2^(bits-2) 时有效，有时但通常在高于 -(2^(bits-2) 时有效))。也就是说，左移 1。要左移 2，再取一个位。等等。

关于c++ - 在 C++03 中左移有符号整数未定义行为吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/9867883/

amp中左codepresectionc++language-lawyershift

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