uint64_t中的唯一值是否也将在int64_t中唯一

Question

给定一个唯一（std::uint64_t类型）整数的向量，如果我将（std::uint64_t类型）的向量强制转换为（std::int64_t类型）的向量，则可以保证是独特吗？

像这样铸造

std::vector<std::uint64_t> unsignedVec;
std::vector<std::int64_t> signedVec( unsignedVec.begin(), unsignedVec.end() );

Answer 1

  

是否可以保证唯一？

形式上是实现定义的，但是在任何明智的平台上，它应该是唯一的。

^{（特别是如果提供int64_t has to be 2的补码。）}

自C ++ 20起，它具有唯一性。

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https://en.cppreference.com/w/cpp/language/implicit_conversion#Numeric_conversions

     

如果目标类型是带符号的，则如果源整数可以用目标类型表示，则值不会更改。 [否则结果是实现定义的（直到C ++ 20）] [目标类型的唯一值等于源值的模2 ⁿ    其中，n是用于表示目标类型的位数。 （自C ++ 20起）。

Answer 2

使用{p>结束于signedVec的值

std::vector<std::int64_t> signedVec( unsignedVec.begin(), unsignedVec.end() );

如果unsignedVec中的对应值大于std::int64_t可以表示的值，则

将在C ++ 11中实现定义。否则，值将是相同的[conv.integral]/3：

  

如果目标类型是带符号的，则该值可以用目标类型（和位域宽度）表示；否则，该值是实现定义的。

注意：C ++ 11通过[headers]/4从C99继承了std::int64_t的定义。 int64_t在C99 [7.18.1.1] / 1中被指定为（强调我；感谢@Bob__指出了这一点）：

  

typedef名称intN_t指定一个带符号的整数类型，其宽度为 N ，没有填充位，并且用两个补码表示。

和[7.18.1.1] / 3

  

这些类型是可选的。但是，如果实现提供的整数类型的宽度为8位，16位，32位或64位，没有填充位，并且（对于有符号类型）具有二进制补码表示，则它应定义相应的typedef名称。

因此，尽管在技术上仍是实现定义的，但是如果代码编译，则值将不太可能是唯一的（只有在定义std::int64_t时，值才是唯一的，因为这是可选的）。由于int64_t被指定为具有二进制补码表示形式，并且仅在实现可以支持的情况下定义该定义，因此转换以除预期方式之外的任何方式运行都将非常令人惊讶。我从未听说过编译器无法正常运行。此外，如answer by @HolyBlackCat中指出的那样，从C ++ 20 [conv.integral]/3开始，将需要所需的行为…

Answer 3

使用给定的代码，存在两种可能的情况：

• 原始向量unsignedVec的所有元素均小于或等于std::numeric_limits<int64_t>::max()。在这种情况下，目标向量元素将与原始向量元素相同，并且所有属性都将保留。
• 原始向量中的元素大于std::numeric_limits<int64_t>::max()。在这种情况下，程序行为未在标准中定义，应由实施来决定，一切都会发生。