无符号签名的下溢机制

Question

我知道以下

unsigned short b=-5u;

由于下溢而计算为b为65531，但是我不明白5u是否在转换为-5之前转换为signed int然后重新转换回unsigned以存储在b或-5u中等于0 - 5u（不应该是这种情况，-x是一元运算符）

Answer 1

5u是一个无符号整数，-5u是它的否定。无符号整数的否定被定义为从2 ** n减去，它得到的结果与包装减法的结果相同零。

Answer 2

5u是单个标记，是一个类型为unsigned int的右值表达式。 根据unsigned规则将一元-运算符应用于它 算术（算术模2 ^ n，其中 n 是。中的位数 无符号类型）。结果转换为unsigned short;如果他们不这样做 适合（并且如果sizeof(int) > sizeof(short)则不会），转换将会 也可以使用模运算来完成（模2 ^ n，其中 n 是数字 目标类型中的位）。

值得注意的是，如果原始参数的类型为unsigned short，则实际步骤会有所不同（尽管结果总是如此） 相同）。因此，如果您已经写过：

unsigned short k = 5;
unsigned short b = -k;

第一次操作将取决于短期的大小。如果短裤较小 而不是整数（通常，但并非总是如此），第一步是促进 k到int。 （如果short和int的大小相同，那么第一个 步骤是将k提升为unsigned int;从此，一切 如上所述。）根据，{a。-将被应用于此int 有符号整数运算的规则（因此，得到-5的值）。该 结果-5将使用modulo隐式转换为unsigned short 算术，如上所述。

一般来说，这些区别并没有什么区别，但在你遇到的情况下 可能有INT_MIN的整数值，他们可以;在2的补充 机器-i，其中i的类型为int，值为INT_MIN 定义，并在以后转换为无符号时可能导致奇怪的值。

Answer 3

ISO / IEC 14882-2003第4.7节说：

“如果目标类型是无符号的，则结果值是与源整数一致的最小无符号整数（模2 ^ n，其中n是用于表示无符号类型的位数）。[注意：在两个中补码表示，这种转换是概念性的，并且位模式没有变化（如果没有截断）.-末端注释]

Answer 4

技术上不是下溢，只是在显示为无符号数时签名值-5的表示。请注意，有符号和无符号数字具有相同的“位” - 它们只是以不同方式显示。如果您要将值打印为有符号值[假设它使用符号位进行扩展以填充剩余位]，则会显示-5。 [这假设它是使用2s补码的典型机器。 C标准不要求signed和unsigned类型的位数相同，也不要求计算机使用2s补码表示有符号数 - 显然，如果它不使用2s补码，它赢了不符合你所显示的值，所以我假设你的是2s补码机 - 这是所有常见的处理器，如x86,68K，6502，Z80，PDP-11，VAX，29K，8051 ，ARM，MIPS。但从技术上讲，C没有必要正常运行]

当您使用一元运算符-x时，它与0-x具有相同的效果[这适用于计算机和数学 - 它具有相同的结果]。