分配给较大宽度的整数时的C整数溢出行为

Question

如果我在C中执行以下代码：

#include <stdint.h>

uint16_t a = 4000;
uint16_t b = 8000;

int32_t c = a - b;

printf("%d", c);

结果正确打印'-4000'。但是，我有点困惑：当从另一个中减去一个更大的无符号整数时，不应该有算术溢出吗？这里有什么施法规则？这个问题看起来有些不自然，所以任何参考文献都会非常感激。

Answer 1

这个问题实际上有些复杂。算术表达式的操作数使用特定规则进行转换，您可以在Standard (C89)的第3.2.1.5节中看到这些规则。在您的情况下，答案取决于类型uint16_t是什么。如果它小于int，比如short int，那么操作数将转换为int，你得到-4000，但在16位系统上，uint16_t可能是unsigned int并且转换为签名类型不会自动发生。

Answer 2

简短的回答是，在减法期间，这些都被提升为int。对于长期答案，请查看C standard的第6.3.1.1节，其中讨论了算术表达式中的整数提升。标准中的相关语言：

  

如果 int 可以代表所有值   原始类型，值是   转换为 int ;否则就是   转换为 unsigned int 。这些   被称为整数促销。   所有其他类型都没有改变   整数促销。

细节也在那里，但它们变得非常讨厌。

Answer 3

在减法期间，两个操作数都被提升为int32_t。如果结果大于int32_t的最大值，您会看到溢出。

Answer 4

事实上，有一个溢出但C没有告诉你。

当解释为有符号整数时，溢出会留下恰好为-4000的值。这是按照2的补充机器设计的。

尝试将结果解释为无符号，并且当u1＆lt; u1时，您会注意到（u1-u2）评估为某些看似无关的数字。 U2。