C ++向左移负数

Question

如下所示，该代码存在错误。当输入a = -1，b = 1时，其中一行存在运行时错误。您能帮我理解（a和b）如何变成INT_MIN吗？

在我的理解中，-1表示为32位二进制格式0xFFFFFFFF，而1表示为32位格式0x00000001，因此（-1＆1）将变为0x00000001。而且我的python命令还显示了'0b1'作为结果。为什么报告INT_MIN错误？

int getSum(int a, int b) {
    while (b != 0) {
        int carry = (a & b) << 1;//BUG! left shift of negative value -2147483648
        a = a ^ b;
        b = carry;
    }

    return a;
}

Answer 1

假设这是C或C ++，则您的错误是因为Left Shifting a negative value is Undefined Behavior，并且左移有符号的值使其变得大于MAX_INT也是未定义的行为。

如果在执行此序列时检查a和b的值，则会得到：

-1 1
-2 2
-4 4
...
-1073741824 1073741824

此时a&b == 1073741824。但是将其左移1等于乘以2，即得到2147483648，它比INT_MAX大。

那是未定义的行为。系统可以选择做任何事情。看来您的情况是对0x80000000进行了移位。在签名的int中，这表示INT_MIN。因此，下一次通过循环时，您将尝试左移负数，这又是未定义行为。您的系统选择将此作为例外。

通常，如果要进行位操作，最好使用无符号类型。