无符号类型和C ++

Question

我正在读一本书，上面写着：

“在像a * b这样的表达式中，如果a为-1并且b为1，则如果a和b均为整数，则值是预期的-1。但是，如果a为int且b为an unsigned，则此表达式的值取决于int在特定计算机上具有多少位。在我们的计算机上，该表达式的结果为4294967295。“

我的问题是：

为什么此表达式的值取决于int在特定计算机上具有多少位？以及他们如何获得4294967295的结果（在本文的结尾）。

对不起，我的英语不好。

Answer 1

当将带符号和无符号相乘时，带符号的值将提升为无符号。升级规则规定将-1转换为最大可表示的值（this答案很好地说明了如何根据标准实际完成转换），该无符号值的所有位均已设置（带有2的补码，这是一个标识操作） ...）。

现在C ++标准（在这方面符合C标准）并未规定int必须具有多少位，所需要的只是unsigned int必须能够容纳从0到65535（十六进制）的整数值FFFF）^（*）。为了满足要求，（无符号）int不能小于16位，但是也可以允许更多位，例如e。 G。在要测试的计算机上为32。现在猜测将所有这32位都设置为1（十六进制FFFFFFFF）产生的值...

_{（*）并非完全正确，实际上该标准还规定int不小于short且不大于long，但这在这里不相关...}

Answer 2

这是因为类型转换在算术运算之前应用于不同类型的操作数。例如，在cppreference.com上授予Arithmetic operators：

  

算术运算符

     

...积分转换应用于产生通用类型，如下   如下：

     

...，如果无符号操作数的转换等级大于或等于   有符号操作数的转换等级，有符号操作数为   转换为无符号操作数的类型。

因此，当您将(int)与(unsigned int)相乘时，整数值将在乘法完成之前立即转换为无符号整数。而且，如果您的体系结构使用2补码表示负值，则当{signed int为64位时，-1表示为FFFFFFFFFFFFFF，而当unsigned int为32位时，FFFFFFFF表示为4294967295。 >

您似乎拥有32位无符号整数，因为FFFFFFFF与https://www.google.com/bookmarks/?output=xml 相同，即（2 ^ 32-1）

这就是原因。希望对您有所帮助。

Answer 3

使用n位无符号整数，您可以编码0到2 ^ n-1（包括）之间的数字

4294967295 = 2 ^ 32-1

Answer 4

在最简单的术语中：有符号变量将转换为无符号变量。当无符号变量降至零以下时，它将循环回到其最大值并从中减去而不是变为负数（它不能这样做）。在32位系统中，最大值为4294967296。如果从中减去1，则该数字将成为显示的数字。如果该机器上的位数不同，则最大值将有所不同，因此位数也将有所不同。