Question

我从我想要使用的库中获取此代码。在编译时，我收到以下警告：

警告C4146：一元减号运算符应用于无符号类型，结果仍未签名

inline int lastbit (uint32_t v)
{
  int r;
  static const int MultiplyDeBruijnBitPosition[32] = 
    {
      0, 1, 28, 2, 29, 14, 24, 3, 30, 22, 20, 15, 25, 17, 4, 8, 
      31, 27, 13, 23, 21, 19, 16, 7, 26, 12, 18, 6, 11, 5, 10, 9
    };
  r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & -v) * 0x077CB531U)) >> 27];
  return r;
}

如何通过尽可能少地更改库来修复它？

Answer 1

v的类型为std::uint32_t，这是一种无符号类型。无符号类型通常用于索引和计数，因为它们永远不会是负数。

尝试翻转无符号数字上的符号通常是可疑的，这就是编译器发出警告的原因。然而，在这种情况下，它是安全且定义明确的，并且库依赖于在无符号数字上翻转符号的确切含义的细节。

来自C ++ 11标准：

无符号数量的负数是通过从2 ^ n中减去其值来计算的，其中n是提升操作数中的位数。结果的类型是提升的操作数的类型。 [第5.3.1.8节]

[标准表示2 ^ n，这意味着字面意思，即使2 ^ n不能用无符号类型的n位表示。在不使用更大类型的情况下实现的最常见方法是翻转所有位，然后添加一个：neg_v = ~v + 1;。]

为了说服编译器此操作没问题，您可以尝试使用强制转换。（当您需要强制编译器将值视为其自然类型的其他值时，应该很少使用强制转换。）

const uint32_t neg_v = static_cast<uint32_t>(-static_cast<int32_t>(v));
r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & neg_v) * 0x077CB531U)) >> 27];

内部强制转换要求编译器将v转换为32位有符号整数。对于v最多2 ^ 31 - 1的值，这会得到相同的值。对于较大的v值，这将导致负值。

但是现在你正在翻转一个有符号值的符号（编译器很乐意这样做），但标准不再能保证完全做同样的事情。（所有现代机器都使用两个补码，因此实际上它会产生相同的结果。）

如果你想挑剔（像我一样），你可以使用上面的两个补码技巧直接对无符号值执行按位运算。您没有-v，而是(~v + 1u)：

r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & (~v + 1u)) * 0x077CB531U)) >> 27];

警告C4146减去无符号类型的运算符

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