Для следующего кода я получаю переполнение, но, к сожалению, не могу понять, почему.
std::int8_t smallValue = -1;
unsigned int value = 500;
std::uint8_t anotherSmallValue = 1;
auto test = smallValue * value * anotherSmallValue;
Впоследствии test — довольно большое значение.
Может кто-нибудь объяснить, что здесь происходит?
Когда компилятор видит smallValue * value, он должен решить, какой тип данных будет у результата, учитывая типы входных данных signed (8 бит) и unsigned int (обычно 16 или 32 бита). Правила C++ гласят, что в этой ситуации результат будет беззнаковым. Поэтому значение smallValue * value не может быть -500, как вы ожидаете; вместо этого значение -500 интерпретируется как ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ число.
Кроме того, здесь вы умножаете 8-битное значение на значение, которое обычно является 16- или 32-битным. Правила C++ в этом сценарии гласят, что меньшее значение памяти сначала будет приведено к тому же размеру, что и большее; поэтому в этом случае результат smallValue * value действительно будет достаточно большим, чтобы хранить число величиной 500.
Умножение на беззнаковую величину anotherSmallValue (=1) приводит к другому unsigned с тем же значением.
Поскольку вы используете auto, тип возвращаемого значения выводится как unsigned.
Простое приведение обратно к signed (путем, например, определения значения test как int, а не auto, в свою очередь обычно возвращает результат всей операции обратно к значению signed без внутреннего изменения битов; это затем будет правильно отображать -500, как вы ожидаете; однако, как отмечали другие авторы, это довольно опасно в теории, потому что технически это не гарантирует работу, хотя обычно это будет работать таким образом с сегодняшними компиляторами.
тип результата будет unsigned int проверить здесь. smallValue * value smallValue будет преобразовано в беззнаковое, поэтому это выражение равно (unsigned)-1 * 500. Однако, если вы скомпилируете этот код с -Wsign-conversion - компилятор скажет вам, что вы делаете плохие вещи. ссылка
-Wsign-conversion. Я прочитал документацию gcc для него и был шокирован тем, что он не включен для -Wconversion.
- person abergmeier; 05.04.2013
Вы получите тот же результат только с первыми двумя переменными (smallValue * value).
Во-первых, к обоим значениям применяются интегральные повышения: int8_t становится int, а unsigned int остается как есть.
Затем для определения типа результата применяется это правило из C++11 5/9:
В противном случае, если операнд, имеющий целочисленный тип без знака, имеет ранг больше или равен рангу типа другого операнда, операнд с целочисленным типом со знаком должен быть преобразован в тип операнда с целочисленным типом без знака< /сильный>.
Таким образом, -1 нужно преобразовать в unsigned int с помощью модульной арифметики, что даст большое положительное число. Умножение на 500 приведет к переполнению (опять же с использованием модульной арифметики), что даст другое большое число.
Превратите 'auto' в подписанный тип, и все будет в порядке:
long test = smallValue * value * anotherSmallValue;
long больше, чем unsigned int. Если он того же размера или вы измените его на int, то технически вы получите неопределенное поведение из-за подписанного переполнения; но на практике вы получите ожидаемый результат -500 на большинстве современных компьютеров.
- person Mike Seymour; 05.04.2013
Работа со смешанными типами всегда подвержена таким ошибкам. Советую использовать единый тип для арифметических операций
-Werror=sign-conversion- person abergmeier schedule 05.04.2013