Question

我遇到过这段代码，偶然我的个人资料报告是一个瓶颈：

#include <stdlib.h>

unsigned long a, b;
// Calculate values for a and b
unsigned long c;

c = abs(a - b);

该行是否更有趣c = a - b;？任何一个选项都会调用未定义或实现定义的行为，还有其他潜在的陷阱吗？请注意，我们会包含C <stdlib.h>，而不是<cstdlib>。

Answer 1

不是没有意义。

如果您想要区别，请使用

c = (a > b) ? a - b : b - a;

或

c = max(a, b) - min(a, b);

无符号，如果低于零会回绕（效果类似于添加2 ^{sizeof（无符号长）* CHAR_BIT}）

如果您要查找两个数字之间的差异，可以编写一个小模板，如下所示

namespace MyUtils {
  template<typename T>
  T diff(const T&a, const T&b) {
    return (a > b) ? (a - b) : (b - a);
  }
}

查看从C继承的abs声明（因为您包含了stdlib.h）

int       abs( int n );
long      abs( long n );
long long abs( long long n ); //    (since C++11)
//Defined in header <cinttypes>
std::intmax_t abs( std::intmax_t n ); //    (since C++11)

C++ cmath（来自float abs( float arg ); double abs( double arg ); long double abs( long double arg );）

abs

signed

如果您注意到，每个函数的参数和返回类型都是unsigned T1 -> signed T2 -> unsigned T1。因此，如果将无符号类型传递给其中一个函数，则会发生隐式转换T1（T2和T1可能相同，long为{{1}在你的情况下）。将无符号整数转换为有符号整数时，如果无法以有符号类型表示，则该行为是实现依赖性。

来自 4.7积分转换[conv.integral]

如果目标类型是无符号的，则结果值最小   无符号整数与源整数一致（模2 ⁿ，其中n为   用于表示无符号类型的位数）。 [注意：在   两个补码表示，这种转换是概念性的   位模式没有变化（如果没有截断）。 -   尾注]


如果目标类型已签名，则值可以保持不变   以目标类型（和位字段宽度）表示;除此以外，   该值是实现定义的。

Answer 2

我不知道你是否认为它有意义，但abs()应用于无符号值当然可以返回除传入之外的值。这是因为abs()需要int参数并返回int值。

例如：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    unsigned u1 = 0x98765432;
    printf("u1 = 0x%.8X; abs(u1) = 0x%.8X\n", u1, abs(u1));
    unsigned long u2 = 0x9876543201234567UL;
    printf("u2 = 0x%.16lX; abs(u2) = 0x%.16lX\n", u2, labs(u2));
    return 0;
}

当编译为C或C ++（在Mac OS X 10.10.1 Yosemite上使用GCC 4.9.1）时，它会产生：

u1 = 0x98765432; abs(u1) = 0x6789ABCE
u2 = 0x9876543201234567; abs(u2) = 0x6789ABCDFEDCBA99

如果设置了无符号值的高位，则abs()的结果不是传递给函数的值。

减法只是一种分心;如果结果设置了最高位，则abs()返回的值将与传递给它的值不同。

当您使用C ++标头编译此代码时，而不是问题中显示的C标头，则无法使用模糊的调用错误进行编译：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
    unsigned u1 = 0x98765432;
    cout << "u1 = 0x" << hex << u1 << "; abs(u1) = 0x" << hex << abs(u1) << "\n";
    unsigned long u2 = 0x9876543201234567UL;
    cout << "u2 = 0x" << hex << u2 << "; abs(u2) = 0x" << hex << abs(u2) << "\n";
    return 0;
}

编译错误：

absuns2.cpp: In function ‘int main()’:
absuns2.cpp:8:72: error: call of overloaded ‘abs(unsigned int&)’ is ambiguous
     cout << "u1 = 0x" << hex << u1 << "; abs(u1) = 0x" << hex << abs(u1) << "\n";
                                                                        ^
absuns2.cpp:8:72: note: candidates are:
In file included from /usr/gcc/v4.9.1/include/c++/4.9.1/cstdlib:72:0,
                 from absuns2.cpp:1:
/usr/include/stdlib.h:129:6: note: int abs(int)
 int  abs(int) __pure2;
      ^
In file included from absuns2.cpp:1:0:
/usr/gcc/v4.9.1/include/c++/4.9.1/cstdlib:174:3: note: long long int std::abs(long long int)
   abs(long long __x) { return __builtin_llabs (__x); }
   ^
/usr/gcc/v4.9.1/include/c++/4.9.1/cstdlib:166:3: note: long int std::abs(long int)
   abs(long __i) { return __builtin_labs(__i); }
   ^
absuns2.cpp:10:72: error: call of overloaded ‘abs(long unsigned int&)’ is ambiguous
     cout << "u2 = 0x" << hex << u2 << "; abs(u2) = 0x" << hex << abs(u2) << "\n";
                                                                        ^
absuns2.cpp:10:72: note: candidates are:
In file included from /usr/gcc/v4.9.1/include/c++/4.9.1/cstdlib:72:0,
                 from absuns2.cpp:1:
/usr/include/stdlib.h:129:6: note: int abs(int)
 int  abs(int) __pure2;
      ^
In file included from absuns2.cpp:1:0:
/usr/gcc/v4.9.1/include/c++/4.9.1/cstdlib:174:3: note: long long int std::abs(long long int)
   abs(long long __x) { return __builtin_llabs (__x); }
   ^
/usr/gcc/v4.9.1/include/c++/4.9.1/cstdlib:166:3: note: long int std::abs(long int)
   abs(long __i) { return __builtin_labs(__i); }
   ^

因此，问题中的代码仅在仅使用C样式标题时编译;使用C ++标头时它不会编译。如果您添加<stdlib.h>以及<cstdlib>，则可以使用额外的重载来使调用更加模糊。

如果您向abs()的调用添加（in）适当的强制转换，您可以编译代码，并且签名数量的绝对值可能与原始签名数量不同，这不是什么令人惊讶的消息：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
    unsigned u1 = 0x98765432;
    cout << "u1 = 0x" << hex << u1 << "; abs(u1) = 0x" << hex << abs(static_cast<int>(u1)) << "\n";
    unsigned long u2 = 0x9876543201234567UL;
    cout << "u2 = 0x" << hex << u2 << "; abs(u2) = 0x" << hex << abs(static_cast<long>(u2)) << "\n";
    return 0;
}

输出：

u1 = 0x98765432; abs(u1) = 0x6789abce
u2 = 0x9876543201234567; abs(u2) = 0x6789abcdfedcba99

道德：不要使用C ++代码中存在C ++等价物的C头;改为使用C ++标题。

Answer 3

我认为当c = a-b为负数时，如果c为无符号数，则c不是准确答案。使用abs来保证c是一个正数。

abs（unsigned long）有意义吗？

3 个答案: