Question

我使用的语言是C. x和n的类型是int。

我有一行代码如下

  printf("x=%x,n=%d,first=%x,second=%x\n",x,n,((~(x+0xffffffff))>>n),((~x+1)>>n));

它显示了x，n的值和两个移位x的补数的n位的方法。当x = 0x80000000，〜（x + 0xffffffff）= 0x8000000，~x + 1 = 0x80000000时，当将这两个移位n位时，结果是不同的。

顺便说一下，如果我把0xffffffff改为~1 + 1（即〜（x +（~1 + 1）），结果与~x + 1相同

我想知道为什么会这样。感谢。

Answer 1

Pavan Manjunath现在删除的答案对于一个案例有正确的答案，假设int和32位类型一样。整数常量

0xffffffff

的值为2^32 - 1且int无法表示，但可以表示为unsigned int。所以它的类型是unsigned int（6.4.4.1）。因此x转换为unsigned int以进行添加，

((~(x+0xffffffff))>>n)

评估为

((~(0x80000000u + 0xffffffffu)) >> n)
((~0x7fffffffu) >> n)
(0x80000000u >> n)

如果2^(31-n)，则值为0 <= n < 32（如果n超出该范围，则为未定义的行为。）

对于另一种情况，ouah的回答是正确的，当x = 0x80000000是int时，~0x8000000 = 0x7fffffff = INT_MAX和INT_MAX + 1是未定义的行为，因为有符号整数溢出。

然而，常见的行为是环绕，然后加法的结果是有符号整数0x80000000，负整数的右移是实现定义的行为（6.5.7）。 Common正在使用符号扩展进行转换，这会生成结果-2^(31-n)，然后unsigned int转换说明符{{1}将其解释为2^32 - 2^(31-n)，其值为printf }}

Answer 2

当x = 0x80000000时，〜（x + 0xffffffff）= 0x8000000，~x + 1 = 0x80000000，

在具有32位int的系统上（假设x的类型为int）和二进制补码表示，此表达式为：

 ~x+1

是未定义的行为。 x = 0x80000000表示~x == 0x7FFFFFFF == INT_MAX，INT_MAX + 1表示未定义的行为。因此~x + 1可以是0x80000000或其他任何内容。

这个表达式：

~(x+0xffffffff)

另一方面，

被定义（C中的0xffffffff是unsigned int并且等于0x80000000。它实际上是定义的，因为0xffffffff是unsigned int，无符号整数从不在C标准意义上溢出。

这意味着这句话：

printf("x=%x,n=%d,first=%x,second=%x\n",x,n,((~(x+0xffffffff))>>n),((~x+1)>>n));

调用未定义的行为，比较两个结果是没有意义的。

Answer 3

（假设sizeof（int）是4;即32位有符号值）。 0x80000000的; // -2147483648这是最小可能的负int 0xFFFFFFFF //是-1

将两者加在一起会导致从负面到正面的“环绕” 0x7FFFFFFF是两者的总和（使用int算术），即2147483647

在0x7FFFFFFF上使用'〜'运算符会产生逐位完整，或0x80000000

如果你从任何int值开始并从中减去1（或者加1，它没关系）足够多次，你将使它翻转它的符号。这是使用固定精度的算术的基本问题。

在您的情况下，您不能期望混合已签名的算术运算符和按位运算符，而不必非常注意这种限制情况。

另请注意，使用2的补码算法时存在不对称性：还有一个负数比正数（因为您需要表示零，这会为其余值留下奇数个其他位表示。）< / p>

当x = 0x80000000时，〜（x-1）和~x + 1之间的差异

3 个答案: