对移位行为的怀疑

Posted 2023-02-16

【中文标题】对移位行为的怀疑

【英文标题】：Doubts on bit-shifting behavior

【发布时间】：2019-05-25 09:16:58

【问题描述】：

我想澄清一些关于位移的疑虑：

使用unsigned int：

unsigned int i = 500;i << 24;

据我所知，这会导致unsigned int 溢出，这完全可以吗？

C++17 (8.5.7/2) - E1

在signed int 上使用右移完全没问题，只要我的移位小于“32 位”，因为“int”在我的平台上是 32 位。

int i = 500;i >> 31;

这是溢出吗？

C++17 (8.5.7/3) E1 >> E2 的值是 E1 右移 E2 位的位置。如果 E1 有 一个无符号类型，或者如果 E1 有一个有符号类型和一个非负值， 结果的值是商的整数部分 E1/2^E2。

【问题讨论】：

没有unsigned 溢出。当 unsigned 值发生溢出时，该数字会以类型 + 1 的最大值为模减少。存在 signed 溢出。

【参考方案1】：

这样可以吗？

是的。 i 将变为 4093640704，十六进制为 0xf4000000。

这是溢出吗？

没有。这是一个右移（类似除法的操作），所以i 会变为零。

请注意，关于班次的规则很可能会发生变化。目前，有几种情况是未定义的行为或定义的实现。由于下一个标准将需要二进制补码算法，因此有关移位的规则将放宽：唯一未定义的行为将是，如果移位量大于或等于类型的宽度。以下是当前的规则草案：link。

【讨论】：

如果你左移一个负值，或者如果一个正符号值的左移溢出，它也是未定义的。

@interjay：你的意思是，在当前的标准草案中？ （我说的是目前的草稿）

在 C++17 中，这是否意味着 positive signed 整数的右移是明确定义的？如果值不可表示，我想 positive 'signed` 整数上的左移不是。

我说的是最新发布的标准 C++17（问题被标记为）。我不知道最新的草稿是否有所改变。

"在 C++17 中，这是否意味着正符号整数的右移是明确定义的？"是的。 “如果值不可表示，我认为正‘有符号’整数上的左移不是。”如果结果在未签名版本中不可表示，则它仅是 UB。因此，转移到符号位是好的（实现定义的），但转移更多则不是。但这些规则不再重要，因为下一个草案简化了它们，因为它需要二进制补码。