无符号整数会提升为有符号吗？表达式的类型是什么uint16_t-1 *uint16_t-1

问题描述

对于uint32_t和uint64_t的结果是预期的，但是uint8_t和uint16_t的促销却很奇怪。在c ++ 14 / c ++ 17，gcc和clang，64位linux，sizeof(int) == 4上进行测试。

#include <cstdint>    
using namespace std;

static_assert( uint8_t(-1)*uint8_t(-1) == 0xfe01);  // OK,but why not 1?
static_assert( uint8_t(-1)*uint8_t(-1) == 1);       // error: static assertion failed
static_assert( uint16_t(-1)*uint16_t(-1) == 1);     // error: static_assert expression is not an integral constant expression
static_assert( uint32_t(-1)*uint32_t(-1) == 1);     // OK
static_assert( uint64_t(-1)*uint64_t(-1) == 1);     // OK

在以下情况下，std::uint16_t是否被提升为int？

static_assert( uint16_t(-1)*uint16_t(-1) == uint16_t(uint16_t(-1)*uint16_t(-1)));

编译器消息为：

error: static_assert expression is not an integral constant expression
static_assert( uint16_t(-1)*uint16_t(-1) == uint16_t(uint16_t(-1)*uint16_t(-1)));

note: value 4294836225 is outside the range of representable values of type 'int'
static_assert( uint16_t(-1)*uint16_t(-1) == uint16_t(uint16_t(-1)*uint16_t(-1)));

更有趣的是，对于std::uint8_t的相同断言是正确的，但是失败：

static_assert( uint8_t(-1)*uint8_t(-1) == uint8_t(uint8_t(-1)*uint8_t(-1)));  //error: static_assert failed
static_assert( uint8_t(-1)*uint8_t(-1) == 0xfe01);  // does not fail

因此，看起来uint8_t被提升为uint16_t，但是uint16_t被提升为 signed int。 uint32_t未被提升为uint64_t。

任何人都可以告诉我为什么要进行这些促销活动，它是在标准中指定的，还是在不同的实现上可能有所不同？

解决方法

看起来uint8_t被提升为uint16_t，但是uint16_t被提升为signed int。 uint32_t未被提升为uint64_t。

不，那是不正确的。仅将比int窄的类型提升为int，因此，如果int的位数超过16位，则uint8_t和uint16_t都将提升为int。

对于uint8_t(-1)*uint8_t(-1)，它等效于0xFF*0xFF，结果将为0xFE01

OTOH uint16_t(-1)*uint16_t(-1)与0xFFFF*0xFFFF相同，结果为0xFFFE0001 = 4294836225，并且超出int的范围。和签名溢出是未定义的行为

,

无符号整数会提升为有符号吗？

取决于操作数的大小与int的大小有关。但是，是的，这很典型。

static_assert( uint8_t(-1)*uint8_t(-1) == 0xfe01);  // OK,but why not 1?

它不是1，因为uint8_t(-1)是255，而255 * 255是65025。在具有32位int的系统上，该值在可表示的值之内。

所以看起来uint8_t被提升为uint16_t

不。提升总是发生在int或更高等级的整数上。在uint8_t为16位的系统上，int可以提升为16位类型，但是由于uint8_t的所有值都可以用带符号的int表示，因此将是结果促销活动。

在不同的实现上可以有所不同吗？

在不同的语言实现中，可表示值的范围有所不同，这会影响升级后的类型。

是否在标准中指定

是的

您知道如何抑制升迁为带符号的int并将其提升为无符号的int吗？

否，无法更改促销。但是您可以将值显式转换为所需的类型，以便不进行升级。

,

算术运算符不接受小于int的类型作为参数。
对于较小的参数，将积分提升为int。

这是结果不一致的原因：

• 当乘以小于int的类型时，您将获得晋升，
• 当乘以更大的类型时，您不会（如果它们相同）。

确切的规则太复杂了，无法总结而不会出错，但是在那些CppReference文章中对此进行了描述：

• Implicit conversions: Integral promotion
• Arithmetic operators