Question

正如我所读到的，在有符号算术中，存在许多未定义行为的情况。因此，我更喜欢使用无符号算法计算结果（甚至是有符号算法），无符号算法是在没有未定义的情况下指定的。

但是，当使用无符号算术（最后一步）获得结果时，仍然需要转换为有符号值。

这是我编写的代码，我的问题是代码是否符合规则，即它是否安全，不依赖于某些未定义/未指定的行为？

/*
    function to safely convert given unsigned value
    to signed result having the required sign
        sign == 1 means the result shall be negative,
        sign == 0 means the result shall be nonnegative
    returns 1 on success, 0 on failure
*/
int safe_convert(unsigned value, int sign, int *result) {
    if (sign) {
        if (value > -(unsigned)INT_MIN) return 0; // value too big
        if (!value) return 0; // cannot convert zero to negative int
        *result = INT_MIN + (int)((-(unsigned)INT_MIN) - value);
    } else {
        if (value > (unsigned)INT_MAX) return 0; //value too big
        *result = (int)value;
    }
    return 1;
}

最终，有没有一种方法更简单，不依赖于未定义/未指定的行为并做同样的事情？

Answer 1

最终，有没有一种方法更简单，不依赖于未定义的行为并做同样的事情？

short x = (short) value;

int y = (int) value;

但请确保您投射的是什么积分类型。 value可能超出所使用的签名类型范围。

Answer 2

从未签名到签名的转换未定义，但实现已定义。从C ++标准，第4.7章完整转换，第3段：

如果目标类型已签名，则该值不会更改，如果它可以在目标类型中表示（和位域宽度）;否则，该值是实现定义的

因此，以下是实现定义，并且在许多平台上完全符合您的预期（环绕）：

unsigned u = -1;
int i = (int)u;

Answer 3

可能存在问题的唯一价值是INT_MIN。因此，我会做类似

的事情

int safe_convert(unsigned value, int sign, int *result) {
    if (sign) {
        if (value > -(unsigned)INT_MIN) return 0;           // value too big
        if (-(unsigned)INT_MIN > (unsigned)INT_MAX          // compile constant
             &&
             value == -(unsigned)INT_MIN)                   // special case       
           *result = INT_MIN;
        else *result = -(int)value;
    } else {
        if (value > (unsigned)INT_MAX) return 0; //value too big
        *result = (int)value;
    }
    return 1;
}

我不认为要求负零的情况证明错误返回是合理的。

Answer 4

sign为假（正数）的条件都已准备就绪，当sign为真时（负数）是棘手的。所以而不是：

if (value > -(unsigned)INT_MIN) return 0; // value too big
*result = INT_MIN + (int)((-(unsigned)INT_MIN) - value);

建议

// 1st half is for 2's compliment machines
// 2nd half is for symmetric ints like 1's compliment and signed ints
// Optimization will simplify the real code to 1 compare
if ((((INT_MIN + 1) == -INT_MAX) && (value > ((unsigned)INT_MAX + 1u))) ||
    (( INT_MIN      == -INT_MAX) && (value >  (unsigned)INT_MAX      ))) return 0;
int i = (int) value;
*result = -i;

INT_MIN == -INT_MAX测试可用于有条件地允许有符号的零。

如何安全地将无符号值转换为有符号值？

4 个答案: