Question

以下代码仅要求输入数字num，然后要求输入该数字的一点tbit，以进行切换/反转，然后输出新的数字ans。

在Debian 9上将Geany与gcc编译器版本6.3.0 20170516配合使用，当我执行以下代码时，得到的答案为ans为6，而当我期望编译器或运行时错误告诉我：米超出范围。

使用此版本的gcc，sizeof(int)返回四个字节或32位。当我尝试切换第100位时，ans=6会发生什么？

示例输入：

Enter a number : 22
Enter the bit you want to toggle : 100

输出：

The number you entered is 22
after toggling the 100 bit
the new number is 6.`

代码：

#include <stdio.h>

int main ()
{
 int num, tbit, tool = 1, ans; 

printf(Enter a number :"); 
scanf("%d", &num); 

printf(Enter the bit you want to toggle :");
scanf("%d", &tbit);

ans = (tool<<tbit) ^ num; 

printf("The number you entered is %d after toggling the %d bit the new 
number is %d\n" , num, tbit, ans);

return 0;
}

Answer 1

C没有“运行时错误”之类的东西。在表达式x<<n中，如果n的值超过了x的（提升的）类型的宽度，或者该类型是带符号的并且结果将溢出，则行为未定义。这意味着该语言对发生的事情没有任何要求，这可能是很奇怪和意外的事情。

相关文本为 6.5.7按位移位运算符，¶3：

对每个操作数执行整数提升。结果的类型是提升后的左操作数的类型。如果右操作数的值为负或大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为是不确定的。

Answer 2

根据C语言标准，行为未定义：

6.5.7.3：如果右操作数的值为负或为大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为是不确定的。

在每种特定情况下发生的事情都取决于硬件，因此任何依赖于此的程序都是无效的。在您的情况下，似乎硬件会截断tbit的高位，就像代码如下所示：

ans = (tool<< (tbit & 0x1F)) ^ num;

这是X86 CPU常见的行为：

Intel的手册]指出，当cnt大于操作数大小时，结果是不确定的，但是至少对于32位和64位数据大小，已经观察到{{1 }}，其中(cnt mod n)是数据大小（source）。

切换数据类型为int的第100位会产生意外结果

2 个答案: