Question

我对C / C ++ unsigned long long类型感到困惑，因为理论上它应该存储最多2 ^ 64-1，这是一个19位十进制数字，但是代码如下：

unsigned int x = 1000000u; //(One million)
unsigned long long k = (x*x);
cout << k << endl;

打印出3567587328，这是不正确的。现在1,000,000 ^ 2导致1,000,000,000,000 - 一个12位十进制数字，远低于偶数signed long long的限制。怎么会发生这种情况？它与我正在运行的系统有什么关系吗？（32位Ubuntu）

如果我需要64位系统来实现64位操作，那么会出现另一个问题：大多数编译器使用线性同余生成器生成随机数，如下所示：

x(t) = (a*x(t-1) + c) mod m.

a和c通常是32位大号，m是2^32-1 因此，a*x(t-1)很可能在执行模运算之前产生64位数。

如果需要64位系统，那么自20世纪90年代以来gcc如何在16-32位机器上生成随机数？

万分感谢。

Answer 1

当然k为unsigned long long，但x为unsigned int，因此x*x也是如此。您的表达式计算为unsigned int，当超过无符号类型的限制时，会导致通常的回绕。损坏完成后，它将转换为unsigned long long。

可能的修复：

使x成为unsigned long long
unsigned long long k = ((unsigned long long)x*(unsigned long long)x);
unsigned long long k = (1ULL*x*x);

Answer 2

x是unsigned int - ＆gt; x*x也是unsigned int。如果乘法的结果超过unsigned int的最大值，则发生环绕。 仅在这些操作之后，结果才会被分配到接收变量（k）中。如果您希望结果为unsigned long long，则需要将至少一个操作数提升为此类型，例如：unsigned long long k = (unsigned long long)x * x;。

关于你的第二个问题：编译器通常不生成数字，这是在运行时完成的。我不知道你在哪里得到公式x(t) = (a*x(t-1) + c) mod m。假设这确实是公式，那么有方法可以保持中间结果的界限：模运算可以应用于任何操作数或中间结果而不会改变结果。因此x(t) = (a*x(t-1) + c) mod m = (a mod m) * (x(t-1) mod m) + c mod m。

Answer 3

当您将unsigned int乘以右侧的unsigned int时，结果为unsigned int。因此，它与两个数字相乘的限制相同，无论此值随后被分配给unsigned long long这一事实。

但是，如果您将unsigned int变量转换为unsigned long long，则结果将为unsigned long long，并且该值不会限制为unsigned int的大小。

unsigned long long k = (((unsigned long long)x)*((unsigned long long)x));

这应该会给你你想要的结果。

unsigned long long不会存储大数字

3 个答案: