增量算子在字符类型边界上的行为

Posted 2021-04-04

我想知道在这种情况下C ++的行为如何：

char variable = 127;
variable++;

在这种情况下，变量现在等于-128。但是，增量运算符是将值包装到其下限还是发生了溢出？

答案

发生溢出并导致未定义的行为。

第5.5节：

如果在评估表达式时，结果不是数学定义的，或者在其类型的可表示值范围内，则行为未定义[...]

该标准继续指出，在大多数实现中，整数溢出被忽略。但这并不代表保证。

另一答案

普通char可以是签名或未签名。如果最大值为127，则必须在您的实现中签名。

对于无符号类型，“溢出”定义良好，并导致环绕。对于有符号类型，算术溢出的行为是未定义的（环绕是典型的，但不是必需的）。但这实际上并不适用于这种特殊情况;相反，存储在variable中的值是实现定义的。

对于比int更窄的类型，事情有点复杂。这个：

variable ++;

相当于：

variable = variable + 1;

+运算符的操作数应用了“通常的算术转换”，在这种情况下意味着两个操作数都被提升为int。因为int的宽度足以保持结果，所以没有溢出;结果是128，并且是int类型。当该结果存储回variable时，它将从int转换为char。

对于转换，溢出的规则与对“+”等算术运算的规则不同。对于签名到签名或无符号到签名的转换，如果该值无法在目标类型中表示，则行为不是未定义的;它只是产生一个实现定义的结果。

对于使用带符号整数类型的二进制补码表示的典型实现，存储的值可能是-128 - 但其他行为也是可能的。 （例如，实现可以使用饱和算法。）

另一个（相当模糊）的可能性是char和int可能是相同的大小（只有当char至少为16位时才会发生）。这可能有一些有趣的效果，但我不会进入（尚）。