我对类型转换有一些疑问，你能解释一下在这样的表达式中会发生什么吗？
unsigned int u = 10; int a = -42; std::cout << u - a << std::endl;
这里我知道，如果我应用规则，当我们有两个数学运算符时，结果将是52。但是我想知道当编译器将a转换为unsigned值时会发生什么，创建了一个unsigned类型的临时变量，之后会发生什么？表达式现在应该是10-4294967254。
hmtdttj41#
简单地说，如果你混合了相同等级的类型（按照int，long int，long long int的顺序），无符号类型“获胜”，计算在该无符号类型内执行。结果是相同的无符号类型。如果你混合了不同等级的类型，那么等级较高的类型“获胜”，如果它可以表示等级较低的类型的所有值。在该类型中执行计算。结果就是这种类型。最后，如果排名较高的类型不能表示排名较低的类型的所有值，则使用排名较高的类型的无符号版本。结果就是这种类型。在你的例子中，你混合了相同等级的类型（int和unsigned int），这意味着整个表达式在unsigned int类型中计算。正如您正确指出的那样，表达式现在是10 - 4294967254（对于32位int）。无符号类型遵循以2^32（4294967296）为模的模算术规则。如果仔细计算结果（可以用算术表示为10 - 4294967254 + 4294967296），结果将是预期的52。
int
long int
long long int
unsigned int
10 - 4294967254
2^32
4294967296
10 - 4294967254 + 4294967296
52
ilmyapht2#
1)由于标准的提升规则，signed类型a在减法之前被提升为unsigned类型。这种提升是根据以下规则（C++标准4.7/2）进行的：如果目标类型是无符号的，则结果值是与源整数全等的最小无符号整数（模2n，其中n是用于表示无符号类型的位数）。代数上a成为一个非常大的正数，肯定大于u。2)u - a是一个匿名临时，并且将是unsigned类型。（您可以通过编写auto t = u - a并在调试器中检查t的类型来验证这一点。）从数学上讲，这将是一个负数，但在隐式转换为无符号类型时，会调用类似于上面的回绕规则。简而言之，两个转换操作具有相等且相反的效果，并且结果将是52。在实践中，编译器可能会优化所有这些转换。
signed
a
unsigned
u
u - a
auto t = u - a
t
ipakzgxi3#
这里是反汇编代码说：它首先将-42设置为其补码并进行子运算。所以结果是10 + 420x0000000000400835 <+8>: movl $0xa,-0xc(%rbp) 0x000000000040083c <+15>: movl $0xffffffd6,-0x8(%rbp) 0x0000000000400843 <+22>: mov -0x8(%rbp),%eax 0x0000000000400846 <+25>: mov -0xc(%rbp),%edx 0x0000000000400849 <+28>: sub %eax,%edx 0x000000000040084b <+30>: mov %edx,%eax
-42
10 + 42
0x0000000000400835 <+8>: movl $0xa,-0xc(%rbp) 0x000000000040083c <+15>: movl $0xffffffd6,-0x8(%rbp) 0x0000000000400843 <+22>: mov -0x8(%rbp),%eax 0x0000000000400846 <+25>: mov -0xc(%rbp),%edx 0x0000000000400849 <+28>: sub %eax,%edx 0x000000000040084b <+30>: mov %edx,%eax
3条答案
按热度按时间hmtdttj41#
简单地说，如果你混合了相同等级的类型（按照
int，long int，long long int的顺序），无符号类型“获胜”，计算在该无符号类型内执行。结果是相同的无符号类型。如果你混合了不同等级的类型，那么等级较高的类型“获胜”，如果它可以表示等级较低的类型的所有值。在该类型中执行计算。结果就是这种类型。
最后，如果排名较高的类型不能表示排名较低的类型的所有值，则使用排名较高的类型的无符号版本。结果就是这种类型。
在你的例子中，你混合了相同等级的类型（
int和unsigned int），这意味着整个表达式在unsigned int类型中计算。正如您正确指出的那样，表达式现在是10 - 4294967254（对于32位int）。无符号类型遵循以2^32（4294967296）为模的模算术规则。如果仔细计算结果（可以用算术表示为10 - 4294967254 + 4294967296），结果将是预期的52。ilmyapht2#
1)由于标准的提升规则，
signed类型a在减法之前被提升为unsigned类型。这种提升是根据以下规则（C++标准4.7/2）进行的：如果目标类型是无符号的，则结果值是与源整数全等的最小无符号整数（模2n，其中n是用于表示无符号类型的位数）。
代数上
a成为一个非常大的正数，肯定大于u。2)
u - a是一个匿名临时，并且将是unsigned类型。（您可以通过编写auto t = u - a并在调试器中检查t的类型来验证这一点。）从数学上讲，这将是一个负数，但在隐式转换为无符号类型时，会调用类似于上面的回绕规则。简而言之，两个转换操作具有相等且相反的效果，并且结果将是52。在实践中，编译器可能会优化所有这些转换。
ipakzgxi3#
这里是反汇编代码说：
它首先将
-42设置为其补码并进行子运算。所以结果是10 + 420x0000000000400835 <+8>: movl $0xa,-0xc(%rbp) 0x000000000040083c <+15>: movl $0xffffffd6,-0x8(%rbp) 0x0000000000400843 <+22>: mov -0x8(%rbp),%eax 0x0000000000400846 <+25>: mov -0xc(%rbp),%edx 0x0000000000400849 <+28>: sub %eax,%edx 0x000000000040084b <+30>: mov %edx,%eax