Question

艰难地学习，我试图在x86计算机上将long long和uint64_t移位到32位以上0。我依稀记得在32位机器上移动操作符只能在前32位上操作，但不能重新收集源。我想知道是否在x86机器上移动超过32位的uint64_t整数是未定义的行为？

Answer 1

标准说（n1570中为6.5.7）：

3对每个操作数执行整数提升。结果的类型是   升级的左操作数。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，则行为未定义。

4＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt; E2是E1左移E2位位置;空出的位被填充   零。如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1×2 ^E2，减少模数   比结果类型中可表示的最大值多一个。如果E1有签名   类型和非负值，E1×2 ^E2在结果类型中可表示，那么   结果价值;否则，行为是未定的。

5 E1＆gt;的结果＆gt; E2是E1右移E2位位置。如果E1具有无符号类型   或者如果E1具有带符号类型和非负值，则结果的值为积分   部分E1 / 2 ^E2的商。如果E1有签名类型和负值，则   结果值是实现定义的。

标准完全定义了移动uint64_t小于64位的距离。

由于long long必须至少为64位，因此如果结果不溢出，则非负值的标准将定义小于64位的long long值。

但请注意，如果您编写的文字符合32位，例如{@ 1}}正如@drhirsch所推测的那样，你实际上并没有移动64位值而是移位32位值。这是未定义的行为。

最常见的结果是uint64_t s = 1 << 32或0的转换，具体取决于硬件的作用（假设编译器的编译时评估模拟硬件语义，而不是鼻子恶魔。）

使用shift_distance % 32 在班次之前制作班次操作数1ULL < 63 。

Answer 2

C标准要求班次正常运作。一个特定的错误编译器可能有您描述的缺陷，但这是错误的行为。

这是一个测试程序：

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

int main(void)
{
    uint64_t x = 1;
    for (int i = 0; i < 64; i++)
        printf("%2d: 0x%.16" PRIX64 "\n", i, (x << i));
    return 0;
}

这是运行RHEL 5和GCC 4.1.2的i686机器的输出，也是x86 / 64机器（也运行RHEL 5和GCC 4.1.2）和x86 / 64 Mac（运行Mac OS）的输出X 10.7.3，GCC 4.7.0）。由于这是预期的结果，我得出结论，在32位机器上没有必要的问题，并且GCC至少自GCC 4.1.2以来没有表现出任何此类错误（并且可能从未展示过这样的错误）。

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59: 0x0800000000000000
60: 0x1000000000000000
61: 0x2000000000000000
62: 0x4000000000000000
63: 0x8000000000000000

Answer 3

Daniel Fischer's answer回答了有关C语言规范的问题。至于在按可变数量发出班次时x86机器上实际发生的情况，请参阅Intel Software Developer Manual第2B卷第2页。 4-506：

计数被屏蔽为5位（或6位）如果在64位模式下使用REX.W）。计数范围限制为0到31（如果是，则为63）使用64位模式和REX.W。

因此，如果您尝试移动大于31或63的数量（分别对于32位和64位值），硬件将仅使用移位量的底部5或6位。所以这段代码：

uint32_t RightShift(uint32_t value, uint32_t count)
{
    return value >> count;
}

将在x86和x86-64上生成RightShift(2, 33) == 1。根据C标准，它仍然是未定义的行为，但是在x86上，如果编译器将其编译为sar指令，它将在该体系结构上定义行为。但是你仍然应该避免编写这种依赖于特定于体系结构的怪癖的代码。

Answer 4

按0和前一个类型宽度之间的数字进行移位不会导致未定义的行为，但是左移一个负数就行了。你会这样做吗？

另一方面，右移负数是实现定义的，大多数编译器在右移符号类型时传播符号位。

Answer 5

不行。

ISO 9899：2011 6.5.7按位移位运算符

如果右操作数的值为负或大于或等于到提升的左操作数的宽度，则行为未定义

这不是这种情况，因此它很好并且定义明确。

在x86机器上移位超过32位的uint64_t整数未定义的行为？

5 个答案: