Question

我在论坛中遇到过这个问题。答案是这样的：

#define ISUNSIGNED(a) (a >= 0 && ~a >= 0) 

//Alternatively, assuming the argument is to be a type, one answer would use type casts: 

#define ISUNSIGNED(type) ((type)0 - 1 > 0)

我对此有几个问题。为什么我们需要检查~a >= 0？第二个解决方案是什么？我不明白这句话：“论证是一种类型”。更重要的是，作者指出，第一个#define在ANSI C中不起作用（但在K＆amp; R C中有效）。为什么不呢？

Answer 1

#define ISUNSIGNED(a) (a >= 0 && ~a >= 0)

对于带正号的有符号值，a >= 0将为真（显然），~a >= 0将为假，因为我们已经翻转了位，因此现在设置了符号位，从而产生负值值。因此整个表达都是错误的。

对于带符号的否定值，a >= 0将为false（显然），并且不会计算表达式的其余部分;表达式的整体结果为false。

对于无符号值，a >= 0 始终为真（显然，因为无符号值不能为负）。如果我们翻转位，那么~a >= 0也是如此，因为即使最高有效位（符号位）设置为1，它仍然被视为正值。

因此，如果原始值及其按位逆都是正数，则表达式返回true，即它是无符号值。

#define ISUNSIGNED(type) ((type)0 - 1 > 0)

例如，使用类型而不是值来调用它：ISUNSIGNED(int)或ISUNSIGNED(unsigned int)。

对于int，代码会扩展为

((int)0 - 1 > 0)

这是假的，因为-1不大于0。

对于unsigned int，代码会扩展为

((unsigned int)0 - 1 > 0)

表达式中已签名的1和0文字将提升为unsigned以匹配第一个0，因此整个表达式将被评估为无符号比较。无符号算术中的0 - 1将包围，导致最大可能无符号值（所有位设置为1），大于0，因此结果为真。

至于为什么它适用于K＆amp; R C，而不是ANSI C，也许this article可以解释一下：

当加宽unsigned char或unsigned short时，结果类型为 int如果int足够大以表示所有的值较小的类型。否则，结果类型为unsigned int。价值保留规则为大多数人产生最少的惊喜算术结果表达式。

我想这意味着在比较unsigned short到0时，无符号值会转换为signed int，从而破坏宏的行为。

您可以通过让(a-a)根据需要评估为有符号或无符号零而不是始终签名的文字0来解决此问题。

Answer 2

对于第一个宏：如果一个值为正（>= 0），则其在2补码中的按位否定必须为负，如果它是有问题的。无符号值将保持正值：

~64 == -65 (signed)
~64 == 191 (unsigneD)

对于第二种情况：如果将类型传递给marco，它会检查此类型是否可以包含烧结值。对于有问题的类型0-1 == -1，对于无符号类型，它是一个正值：

(char) 0-1 == -1
(unsigned char) 0-1 == 255

Answer 3

对~a >= 0的检查依赖于翻转已签名的位。逻辑如下：

如果数字为负数，则无法无符号，因此a >= 0返回false。
如果是肯定的，则是签名或未签名。
如果这是未签名的，则应用~ a将导致最大无符号值 - a，仍为正无符号数。
如果签名，则符号位将被否定，产生负值。

事实上，我认为a >= 0 && ~a >= 0并且数字仍然可以签名。这是因为可能存在负零。特别是，对于一个补码，全零的值表示0，而表示否定（全1）将为负0（或陷阱表示）。

还有整数促销的问题：

如果int可以表示原始类型的所有值，则该值将转换为int;否则，它将转换为unsigned int。这些被称为整数促销。所有其他类型都不会被整数促销更改。

整数提升适用于“整数转换等级小于或等于int和unsigned int等级的整数类型的对象或表达式”和“_Bool，int，signed int类型的[a]位字段”或unsigned int。“它们与一元运算符~和“通常的算术转换”一起使用，它包含第一个比较，因此它们适用于此处。

因此，unsigned char将被提升为int，因此在最初未签名时会被签名。

例如，这会产生错误的结果：

#include<stdio.h>
#define ISUNSIGNED(a) (a >= 0 && ~a >= 0)
void main(void) {
    unsigned char uc = 8;
    printf("%d", ISUNSIGNED(uc));
}

Answer 4

有点翻转的技巧很可爱，但是如果你想知道某些东西的签名，那么有更简单的方法可以做到。签名是类型的属性，而不是值。要确定某个变量是否已签名，您可以询问您的编译器是否-1转换为该类型，是否小于0，如下所示：

#define issigned(t) (((t)(-1)) < 0)

如果您想了解特定的变量，可以向编译器询问该变量的类型：

issigned(typeof(v))

Answer 5

问题中提出的答案(a >= 0 && ~a >= 0)是错误的，因为它取决于整数表示，特别是它不适用于那些＆＃39;如果a为0，则为补码。这是一种正确，便携的做事方式。

首先，如果T是整数类型，则可以使用以下宏：

#define ISUNSIGNED(T) ((T) -1 > 0)

因此，对于具有值作为参数的版本，如果值a的类型至少为int（以避免整数提升，这可能会更改类型的签名），可以使用以下宏：

#define ISUNSIGNED(a) (0*(a) - 1 > 0)

它不依赖于整数的表示，因此它与ISO C标准允许的所有整数表示兼容（两个补码，一个补码和符号幅度）。

Answer 6

第一个#define适用于变量名称。第二个#define适用于类型名称。（显然，如果你打算在同一个程序中使用它们，你必须给它们不同的名字。）

我不会随便知道为什么要么不能使用ANSI C。

value vs type：确定变量是否签名的代码

6 个答案: