当我离开int_max时，发生了什么

What is happening when I left shift beyond INT_MAX ?

本文关键字：发生了 什么 max 我离开 int      更新时间：2023-10-16

我有这个代码

int a = 1;
while(1) {
    a<<=1;
    cout<<a<<endl;
}

在输出中，我得到

.
.
536870912
1073741824
-2147483648
0
0

为什么我不到达int_max？而实际上发生了什么？

您有一个签名的int，因此数字在两者的补充中。这就是发生的

00..01 = 1
00..10 = 2
[...]
01..00 = 1073741824
10..00 = -2147483648 // Highest bit to one means -01..11 - 1 = -(2^31)
00..00 = 0

您无法达到INT_MAX，最多您将拥有2^30。

正如评论中指出的那样，C 标准不会强制执行2的补充，因此该代码在其他机器中的行为可能有所不同。

来自ISO/IEC 14882：2011第5.8/2条

e1＆lt;＆lt;E2是E1左移E2位位置；腾空的位为零。如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1×2 e2 ，减少了Modulo比结果类型中可表示的最大值多。否则，如果E1具有签名类型和非负值，并且E1×2 E2 在结果类型中表示可表示，则是结果值；否则，行为是未定义的

请看一下此（参考）[http://www.cplusplus.com/reference/climits/]：假设INT_MAX == 2^15-1，在执行循环时，您将获得2^14，2^15和2^16，但2^15-1，永远不会。但是int_max有所不同（查看参考，or greater），在计算机中尝试一下：

#include<climits>
#include<iostream>
int main(){
int a = 1;
int iter = 0; 
std::cout << "INT_MAX == " << INT_MAX << " in my env" << std::endl;
while(1) {
    a <<=1;
    std::cout << "2^" << ++iter << "==" << a << std::endl;
    if((a-1) == INT_MAX){
        std::cout << "Reach INT_MAX!" << std::endl;
        break;
    }   
}
return 0;
}

请参阅如何形成int_max， 2^exp - 1。

根据C 标准：

如果右操作数为负，或大于或等于晋升的左操作数

的长度，则行为是不确定的。

在您的示例中，当您移动左侧的数字时，空缺的位为零。如您所见，您的所有数字均为。这是因为最低位填充了零。你应该写：

a =  ( a << 1 ) | 1;

如果要获得INT_MAX。此外，循环应检查数字是否为正。

相关文章：