C++隐式转换(有符号 + 无符号）

C++ Implicit Conversion (Signed + Unsigned)

本文关键字：符号 无符号 转换 C++      更新时间：2023-10-16

我知道，关于隐式转换，如果我们有一个无符号类型操作数和一个有符号类型操作数，并且无符号操作数的类型与有符号操作数的类型相同(或更大(，则有符号操作数将转换为无符号。

所以：

unsigned int u = 10;  
signed int s = -8;
std::cout << s + u << std::endl;
//prints 2 because it will convert `s` to `unsigned int`, now `s` has the value
//4294967288, then it will add `u` to it, which is an out-of-range value, so,
//in my machine, `4294967298 % 4294967296 = 2`

我不明白的是 - 我读到如果有符号操作数的类型比无符号操作数大：

    如果无符号类型

  • 中的所有值都适合较大的类型，则无符号操作数将转换为有符号类型

    • 如果无符号类型

  • 中的值不适合较大的类型，则有符号操作数将转换为无符号类型

所以在下面的代码中：

signed long long s = -8;
unsigned int u = 10;
std::cout << s + u << std::endl;

u将转换为有符号长整型，因为 int 值可以容纳有符号长整型？？

如果是这种情况，在什么情况下，较小的类型值不适合较大的类型值？

标准中的相关引用：

5 表达式 [expr]

10 许多期望算术操作数或运算数的二元运算符 枚举类型导致转换和产生结果类型类似 道路。目的是产生一个通用类型，这也是 结果。这种模式称为通常的算术转换， 定义如下：

[省略关于等号类型或等号类型的2条]

— 否则，如果具有无符号整数类型的操作数具有秩 大于或等于其他操作数类型的秩， 带符号整数类型的操作数应转换为 具有无符号整数类型的操作数。

— 否则，如果类型 具有有符号整数类型的操作数可以表示所有值 具有无符号整数类型的操作数类型，操作数 带无符号整数的类型应转换为 具有有符号整数类型的操作数。

— 否则，两个操作数都应是 转换为与 的类型对应的无符号整数类型 具有有符号整数类型的操作数。

让我们考虑以下 3 个示例案例，用于上述 3 个子句中的每一个，其中 sizeof(int) < sizeof(long) == sizeof(long long) (易于适应其他情况(

#include <iostream>
signed int s1 = -4;
unsigned int u1 = 2;
signed long int s2 = -4;
unsigned int u2 = 2;
signed long long int s3 = -4;
unsigned long int u3 = 2;
int main()
{
    std::cout << (s1 + u1) << "n"; // 4294967294
    std::cout << (s2 + u2) << "n"; // -2 
    std::cout << (s3 + u3) << "n"; // 18446744073709551614  
}

带输出的实时示例。

第一句：秩相等的类型，因此signed int操作数转换为unsigned int。这需要一种价值转换，该转换(使用二的补码(赋予印刷价值。

第二句：有符号类型有

更高的等级，并且(在这个平台上！(可以表示无符号类型的所有值，所以无符号操作数被转换为有符号类型，你得到-2

第三句：有符号类型再次具有更高的秩，但(在这个平台上！(不能表示无符号类型的所有值，因此两个操作数都转换为unsigned long long，并且在有符号操作数上进行值转换后，您将获得打印值。

请注意，当无符号操作数足够大(例如这些示例中为 6(时，由于无符号整数溢出，最终结果将为所有 3 个示例提供 2。

(已添加(请注意，当您对这些类型进行比较时，您会得到更多意外的结果。让我们考虑上面的例子 1 和 <：

#include <iostream>
signed int s1 = -4;
unsigned int u1 = 2;
int main()
{
    std::cout << (s1 < u1 ? "s1 < u1" : "s1 !< u1") << "n";  // "s1 !< u1"
    std::cout << (-4 < 2u ? "-4 < 2u" : "-4 !< 2u") << "n";  // "-4 !< 2u"
}

由于2u是由u后缀明确unsigned的，因此适用相同的规则。结果可能不是您在用 C++ -4 < 2u 编写时比较 -4 <2 时所期望的......

signed int不适合

unsigned long long。因此，您将进行此转换： signed int -> unsigned long long .

请注意，C++11 标准在这里不讨论更大或更小的类型，它讨论的是等级较低或较高的类型。

考虑 long int 和 unsigned int 的情况，其中两者都是 32 位。long int的秩比unsigned int大，但由于long int和unsigned int都是32位的，long int不能代表unsigned int的所有值。

因此，我们陷入最后一种情况(C++11：5.6p9(：

  • 否则，两个操作数都应转换为对应于 具有有符号整数类型的操作数的类型。

这意味着long int和unsigned int都将转换为 unsigned long int 。

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