标准C中的移位或算术运算的扩展

Question

抱歉英语不好。

uint16_t a, c;
uint8_t b = 0xff;

a = b<<8;
c = b*10;

我们获得的a和c的价值是多少？任意整数类型的情况是什么？

Answer 1

uint16_t a, c;
uint8_t b = 0xff;

a = b<<8;

首先，对<<的参数执行整数提升。常量8是int，因此不会被转换。由于uint8_t的转化排名小于int的转化排名，uint8_t的所有值都可以表示为int，因此转换b - 保留其价值 - int。然后，生成的int值向左移动8位。

如果int只有16位宽，则值0xff * 2^8不能表示为int，然后移位调用未定义的行为 - 在n1570中为6.5.7（4）并且C99：

  

如果E1具有带符号类型和非负值，并且E1×2 ^E2 在结果类型中可表示，那么这就是结果值;否则，行为未定义。

否则，结果为255*256 = 65280 = 0xFF00。由于该值可在a类型中表示，因此将int转换结果转换为uint16_t会保留该值;如果结果超出范围（例如，如果移位距离为9 [且int足够宽]），则将以模2^16为模，以获得0范围内的值2^16 - 1的{​​{1}}。

uint16_t

通常的算术转换是在c = b*10; 的操作数上执行的。两个操作数都具有整数类型，因此首先执行整数提升。由于*是10且所有int类型的值都可以表示为b，因此整数提升会为两个操作数提供相同的类型int ，通常的算术转换不需要任何进一步的转换。乘法在int类型上完成，其结果int再次可以在2550类型中表示，因此在存储值之前转换为c在uint16_t中保留了值。

  

任意整数类型的情况是什么？

c：

1. 整数促销;转换等级小于或等于<<（和int）[宽度unsigned int为<=]的整数类型的整数类型的值/表达式，类型为(unsigned) int，_Bool，int和signed int的位域将转换为unsigned int或int（unsigned int，如果可以的话表示原始类型的所有值，否则为int。

2. 如果（提升的）右操作数（移位距离）为负或大于或等于宽度（值位数加符号位;有一个符号位或无符号位）（已提升）左操作数，行为未定义。如果（提升的）左操作数的值为负，则行为未定义。如果（提升的）左操作数的类型是无符号的，则结果为unsigned int，减少模value * 2^distance。如果（提升的）左操作数的类型是有符号且值为非负，则结果为2^width如果在类型中可表示，则行为未定义。

3. 如果2.中没有出现未定义的行为，则结果将转换为存储它的变量的类型。

   • 如果目标类型为value * 2^distance（或其别名），则非零结果将转换为1，零结果将转换为0，否则
   • 如果结果可以在目标类型中表示，则保留其值，否则
   • 如果目标类型是无符号的，则结果将以模_Bool为模，否则为
   • 结果以实现定义的方式转换，或者引发实现定义的信号。

2^width：

1. 执行通常的算术转换，以便两个（转换的）操作数具有相同的类型。
2. 乘法在结果类型中执行;如果这是有符号整数类型并且乘法溢出，则行为未定义。
3. 结果将以与上述相同的方式转换为目标类型。

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这就是如何定义抽象机器，如果实现可以以另一种方式实现相同的结果（定义行为），它可以在as-if规则下随心所欲地做。