Question

我有这段代码

int a = 1;
while(1) {
    a<<=1;
    cout<<a<<endl;
}

在输出中，我得到了

.
.
536870912
1073741824
-2147483648
0
0

为什么我没有达到INT_MAX？除了这一点，究竟发生了什么？

Answer 1

你有一个签名的int，所以数字是两个补码。这就是发生的事情

00..01 = 1
00..10 = 2
[...]
01..00 = 1073741824
10..00 = -2147483648 // Highest bit to one means -01..11 - 1 = -(2^31)
00..00 = 0

您无法达到INT_MAX，最多只有2^30。

正如评论中所指出的，c ++标准不强制执行2的补码，因此这些代码在其他机器中的行为可能不同。

Answer 2

来自ISO / IEC 14882：2011条款5.8 / 2

E1的值<＆lt; E2是E1左移E2位位置;空位是零填充的。如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1×2 ^E2，比结果类型中可表示的最大值减少一个模数。否则，如果E1具有有符号类型和非负值，并且在结果类型中可以表示E1×2 ^E2，那么这就是结果值;否则，行为未定义

Answer 3

根据C ++标准：

如果右操作数为负数，或大于或等于提升左操作数的位长度，则行为未定义

在左边移动数字的例子中，空出的位是零填充的。如您所见，您的所有数字都是均匀的。这是因为最低位填充为零。你应该写：

a =  ( a << 1 ) | 1;

如果你想获得INT_MAX。循环也应检查数字是否为正。

Answer 4

看看这个（参考）[http://www.cplusplus.com/reference/climits/]：假设INT_MAX == 2^15-1，按照你的方式进行循环，你将获得2^14 ，2^15和2^16，但2^15-1，永远不会。但INT_MAX不同（请参阅参考号or greater），在您的机器中尝试此操作：

#include<climits>
#include<iostream>
int main(){

int a = 1;
int iter = 0; 
std::cout << "INT_MAX == " << INT_MAX << " in my env" << std::endl;

while(1) {

    a <<=1;
    std::cout << "2^" << ++iter << "==" << a << std::endl;
    if((a-1) == INT_MAX){
        std::cout << "Reach INT_MAX!" << std::endl;
        break;
    }   
}
return 0;
}

了解如何形成INT_MAX，2^exp - 1。

我离开INT_MAX后发生了什么？

4 个答案: