什么是“int i = 1；为什么 (i >= 60 * 60 * 1000 / 1 * 1000)”是真的？

Posted 2023-02-25

【中文标题】什么是“int i = 1；为什么 (i >= 60 * 60 * 1000 / 1 * 1000)”是真的？

【英文标题】：What is "int i = 1;Why (i >= 60 * 60 * 1000 / 1 * 1000)" true?

【发布时间】：2011-10-05 01:43:52

【问题描述】：

首先，定义两个不带括号的常量表达式是我的错：

#define BIG_INTERVAL 60 * 60 * 1000
#define SMALL_INTERVAL 1 * 1000

int i = 1;

if (i >= BIG_INTERVAL / SMALL_INTERVAL - 1)

    printf("Oops!\n");

宏展开后的if语句为if(i >= 60 * 60 * 1000 / 1 * 1000 - 1)。

这不是我的本意。但是如果我写if (i >= 3600000000 - 1)，我会发现一些奇怪的东西。是假的。

60 * 60 * 1000 / 1 * 1000 - 1 是什么类型？ int?

【问题讨论】：

这就是为什么明智的程序员不使用#define作为常量的原因。

@jalf：或者你可以记住用括号括起来......

你可以。如果您确保附近有医生，就可以用同样的方式向自己的脚开枪？为什么不正确地做，并使用实际的类型常量（例如，static const int，或者可能是枚举）？

@icktoofay：问题是括号将解决这个特定问题，直到你忘记它们，即使你不这样做，你也会遇到一个不同的问题，即将出现宏。使用宏时要跟踪的事情太多了。考虑一下我工作的一个项目中的这个宏：#define for_all( iterator_t, it, container ) for ( iterator_t it = (container).begin(); it != (container).end(); ++it )，它被用作：for_all( std::vector<int>::const_iterator, it, v ) std::cout << *it; 简单......对吗？

将问题重新标记为“c”。您的代码不是 c++；在 C++ 中你不应该使用 printf() 和 #define's

【参考方案1】：

ints 上的所有运算符都返回 int。所以是的，60 * 60 * 1000 / 1 * 1000 - 1 是int。但是 3599999999 的预期结果对于 int 来说太大了，因此该表达式的实际计算结果为 -694967297（假设 32 位 int 和二进制补码）。

这不会发生在文字 3600000000 上，因为大于 INT_MAX 的整数文字属于 可以保存完整值的类型。

【讨论】：

“可以保存完整值的类型” - 如果存在这样的类型。不保证超过 ULONG_MAX 的文字。

整数（相对于堆栈）溢出:)

即使60 * 60 * 1000 对于int 来说也可能太大了；似乎是我的答案。

【参考方案2】：

60 * 60 * 1000 / 1 * 1000 - 1 = 3600000 * 1000 - 1，它会溢出 int 类型，所以结果可以是任何东西（在你的情况下它是负数，但不一定是）。

实现你想要的放（ ）：

#define BIG_INTERVAL (60 * 60 * 1000)
#define SMALL_INTERVAL (1 * 1000)

【讨论】：

+1 用于建议括号 - 这解释了真正的问题 - 尽管避免使用宏会是更好的建议。尽管如此，“溢出 int 类型，所以它是负数”使这听起来像前者总是暗示后者。迂腐，但形式上它是有符号整数类型的未定义行为，实际上它通常意味着你得到可能是正数或负数的垃圾......这里 3,600,000 * 1,000 恰好是 2^31 所以它是常见的负数32位平台ints....

【参考方案3】：

这是我的测试结果：

60 * 60 * 1000 / 1 * 1000 will result to -694967296

(60 * 60 * 1000) / (1*1000) will result to 3600

你的操作有问题，计算的优先级。

您可能需要考虑查看 C++ 运算符优先级http://msdn.microsoft.com/en-us/library/126fe14k%28v=vs.80%29.aspx。你会发现结果变成-694967296的原因，我认为这是溢出的影响。

【讨论】：

@muntoo - 在这里，我已经解释过了。

【参考方案4】：

如果您使用 int 为 64 位的编译器，您会发现表达式的结果为 false。如果您使用 int 为 32 位或 16 位的编译器，则您的表达式具有未定义的行为，因为有符号整数的溢出不必回绕。可能你的只是环绕，但不是必须的。

3600000000 是编译时可见的常量，因此如果 int 只有 32 位，那么您的编译器将不得不选择 long long（如果 long 是 64 位，则只需选择 long）。所以你的另一个表达式被评估了足够的位以避免溢出，结果是正确的。

【讨论】：

我一直认为负包装是标准的 - 它实际上是未定义的吗？

@mafutrct：C 和 C++ 标准对有符号类型的表示没有任何要求，因此不能保证您会环绕，因为 2-complement 不是强制性的（并且操作溢出未定义）。然而，对于 n 位 signed 类型，标准要求模 2^n 算术。

你知道什么编译器知道 int 是 64 位吗？

@Alexandre C. 你的意思可能是“对于 n 位 unsigned 类型，然而，......”

@AlexandreC.：我明白了，谢谢。所以我多年前编写的 C++ 程序包含另一个 hack。

【参考方案5】：

可能是您溢出了 2147m 左右有符号的 int 的大小，这意味着如果您检查该表示，则该表示变为负数。正如其他答案所指出的那样，除法在展开时什么都不做，所以用括号括住宏定义

【讨论】：

大约。 21.47 亿，而不是 270 万（假设 4 字节 int）

谢谢，我真的不应该在困倦的时候回答问题：P

值得注意的是，这可能发生在 OP 上，因为内部表示使用 two's complement，但溢出行为通常是未定义的。

@Maxpm 你是完全正确的，因为一些编译器实际上通过将常量值分配给 -1 或其他值来处理常量值的溢出

【参考方案6】：

您很可能超出了带符号整数的有效值范围 - 3600000000 是一个相当大的数字！

发生这种情况时，该值将成为 int 数据类型的最小负值。

这将导致您的陈述为真。

【参考方案7】：

该表达式的每个参数都是一个整数，因此结果将是一个整数。

【讨论】：

是的，它们是整数。更重要的是，他们是ints。 （integer 这个词涵盖了多种类型，从 char 到 long long；int' is a particular type, not *just* an abbreviation of integer`。）

【参考方案8】：

我认为您对宏的工作方式感到困惑。您使用的不是这些宏中的值，而是方程本身。我认为这是你的困惑所在。我认为您应该在宏中加上括号或不使用宏。

【参考方案9】：

我没有看到任何人提到的一点是，即使将宏定义完全括起来也不能完全解决问题。

问题有：

#define BIG_INTERVAL 60 * 60 * 1000

（并且提问者承认缺少括号是一个问题）。但即使有：

#define BIG_INTERVAL (60 * 60 * 1000)

每个常量（60、60 和 1000）绝对可以表示为 int，但乘积是 3600000，而语言只保证 INT_MAX >= 32767。

该语言说大整数常量的类型足以容纳它们的值（例如，100000 可以是 int 类型或 long int 类型，具体取决于这些类型的范围） ，但是对于表达式没有这样的规则，即使是常量表达式。

您可以像这样解决这个问题：

#define BIG_INTERVAL (60L * 60L * 1000L)

但这使它成为long 类型，即使它不需要。

至于运算符优先级问题，这是我最喜欢的例子：

#include <stdio.h>

#define SIX 1+5
#define NINE 8+1

int main(void)

    printf("%d * %d = %d\n", SIX, NINE, SIX * NINE);
    return 0;

输出当然是

6 * 9 = 42

（参见道格拉斯·亚当斯）。