标志转换在哪里发生？

Question

我有以下代码：

unsigned int x, last_x;
int dx;
[...]
dx = x - last_x;

使用g ++（4.7.2）和-Wsign-conversion进行编译会产生以下结果： warning: conversion to ‘int’ from ‘unsigned int’ may change the sign of the result [-Wsign-conversion]

使警告消失的唯一方法是更改​​为：

dx = static_cast<int>(x) - static_cast<int>(last_x);

或

dx = static_cast<int>(x - last_x);

这种行为有什么解释？ -运算符是否仅针对签名的int定义？我希望有一个-运算符，它接受无符号值并返回有符号值。

Answer 1

unsigned int上的操作将导致unsigned int s。即使减法也会产生unsigned int。值只是包围：与有符号整数算法不同，无符号值的溢出和下溢导致良好定义的行为：算术只是模N，其中N是1加上可以表示的最大值无符号整数。

Answer 2

编译器警告您输入的语句dx = x - last_x;可能会导致意外的符号更改。这意味着当您执行x - last_x时，这将是一个正数，当您将其转换为int并将其存储在dx时，该值可能会变为负值。

考虑将unsigned int x, last_x;更改为int x, last_x;。

Answer 3

由于您正在处理unsigned整数，因此在减去时必须采取预防措施以避免出现负面结果：

if (x > last_x)
{
  dx = x - last_x;
}
else
{
  dx = last_x - x;
}

正如其他人所说，否定结果将导致环绕。

编辑1：
如果您希望dx成为签名结果，则应在减法之前将其他值转换为signed int：
dx = (signed int)x - (signed int) last_x;

Answer 4

警告是试图警告你事情可能出错！考虑：

unsigned int x = UINT_MAX;
unsigned int last_x = 0;

int dx = x - last_x;

显然差异是UINT_MAX，但是这不适合int，所以你得到-1的（可能是不合需要的）结果。

唯一一次按预期工作的是x是循环序列的一部分（例如，时钟翻转），在这种情况下你应该使用

int dx = static_cast<int>(x - last_x);

但不

int dx = static_cast<int>(x) - static_cast<int>(last_x);

因为这可能导致有符号整数溢出 - 未定义的行为