Question

我对size_t的一些行为感到困惑，我注意到了：

size_t zero = 0x1 << 32;
size_t big = 0x1 << 31;
size_t not_as_big = 0x1 << 30;
printf("0x1<<32: %zx\n0x1<<31: %zx\n0x1<<30: %zx\n", zero, big, not_as_big);

结果：

0x1<<32: 0
0x1<<31: ffffffff80000000
0x1<<30: 40000000

现在，我知道size_t只保证至少是一个16位无符号整数，但我不明白为什么0x1<<31结束它所做的值 - 尝试分配18艾字节在我的节目中做了一个数字。

我在x86_64上使用LLVM。

Answer 1

转换一个有符号整数，使1进入符号位位置甚至更进一步在C中未定义，因此编译器可以自由执行以下操作：

0x1 << 32

这里编译器看到一个32位的int（0x1），它被移位了32位。由于编译器可以以与更正确的移位一致的方式自由解释它，因此它将其解释为0x1_0000_0000并尝试将其转换为32位int，从而生成0x0000_0000，然后看到您稍后将结果分配给size_t，通常为64位：0x0000_0000_0000_0000

0x1 << 31

和以前一样，编译器可以随心所欲地做任何事情，因为1位会侵入符号位的位置。结果是0x8000_0000，这是一个负数 - INT_MIN是准确的。然后，它会看到您将该负数转换为64位，因此它将其扩展为1，与所有负数一样。结果是0xffff_ffff_8000_0000，最小的32位有符号整数存储为带符号的64位整数。

所有64位平台之间的正确和可移植方式是：

((size_t)1) << 32
((size_t)1) << 31

Answer 2

0x1的类型为int，在具有32位int的实现中，两个表达式都是评估：

0x1 << 32

和

0x1 << 31

调用未定义的行为。

要解决此问题（但假设您不想将zero对象评估为0），请执行KarolS回答

中的建议

(size_t) 1 << 32

和

(size_t) 1 << 31

这假定size_t类型宽于32位，这是x64上clang实现的情况。

size_t 0x1＆lt;＆lt; 31远大于size_t 0x1＆lt;＆lt; 30

2 个答案: