Question

对于下面的代码我得到溢出但遗憾的是我似乎无法理解为什么。

std::int8_t smallValue         = -1;
unsigned int value             = 500;
std::uint8_t anotherSmallValue = 1;

auto test = smallValue * value * anotherSmallValue;

之后test是一个非常大的值。

有人可以解释一下，这里会发生什么？

Answer 1

结果类型为unsigned int test here。 smallValue * value smallValue将被转换为无符号，因此此表达式为(unsigned)-1 * 500。但是，如果使用-Wsign-conversion编译此代码 - 编译器告诉您，您做了坏事。 link

Answer 2

当编译器看到smallValue * value时，它必须决定结果的数据类型是什么，给定输入数据类型signed（8位）和unsigned int（通常，16或32位）。 C ++的规则规定在这种情况下，结果将是无符号的。因此，smallValue * value的值不能像您期望的那样-500;相反，值-500被解释为正数。

此外，您在此处将8位值乘以通常为16位或32位的值。在这种情况下，C ++的规则规定较小的存储值将首先转换为与较大的存储值相同的大小;所以在这种情况下，smallValue * value的结果确实足够大，可以存储多个幅度500。

继续乘以无符号数量anotherSmallValue（= 1）会导致另一个unsigned具有相同的值。

由于您使用的是auto，因此返回类型推断为unsigned。

只需转回signed（例如，将值test定义为int，而不是auto，反过来通常会整个操作的结果返回到signed值，而不是在内部更改位;这将正如您所期望的那样正确显示-500;但是，正如其他海报所指出的那样，这是相当危险的理论，因为它在技术上并不能保证工作，尽管它通常会以今天的编译器的方式工作。

Answer 3

只有前两个变量（smallValue * value）才会得到相同的结果。

首先，对这两个值应用积分促销：int8_t变为int，unsigned int保持不变。

然后应用C ++ 11 5/9中的这个规则来确定结果类型：

否则，如果具有无符号整数类型的操作数的等级大于或等于另一个操作数的类型的等级，有符号整数类型的操作数应转换为具有无符号整数类型的操作数的类型。

所以-1必须使用模运算转换为unsigned int，给出一个大的正数。乘以500将溢出（再次使用模运算），给出不同的大数。

Answer 4

将'auto'变为签名类型，你会没事的：

long test = smallValue * value * anotherSmallValue;

Answer 5

使用混合类型操作总是容易出现此类错误。我建议你使用单一类型进行算术运算

奇怪的整数溢出逻辑

5 个答案: