为什么长 l = 0x80000000是正数?

Why is long l = 0x80000000 a positive number?

本文关键字：0x80000000 为什么      更新时间：2023-10-16

在C++中，为什么long l = 0x80000000;是正的？

C++:
long l = 0x80000000; // l is positive. Why??
int i = 0x80000000;
long l = i; // l is negative

根据这个网站：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/integer_literal，0x80000000应该是一个有符号的int，但它似乎不是这样，因为当它被分配给l符号扩展时不会发生。

Java:
long l = 0x80000000; // l is negative
int i = 0x80000000;
long l = i; // l is negative

另一方面，Java具有更一致的行为。

C++ 测试代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
void print_sign(long l) {
if (l < 0) {
printf("Negativen");
} else if (l > 0) {
printf("Positiven");
} else {
printf("Zeron");
}    
}
int main() {
long l = -0x80000000;
print_sign(l); // Positive
long l2 = 0x80000000;
print_sign(l2); // Positive
int i =   0x80000000;
long l3 = i;
print_sign(l3); // Negative
int i2 =  -0x80000000;
long l4 = i2;
print_sign(l4); // Negative
}

从您的链接："整数文本的类型是值可以容纳的第一种类型，来自类型列表，这取决于使用了哪个数字基数和哪个整数后缀。 对于十六进制值，列出整数，无符号整数...

编译器使用 32 位整数，因此最大(有符号(整数为 0x7FFFFFFF。已签名的 int 不能表示0x8000000的原因...0xFFFFFFF是它需要其 32 位的 2^32 个可能值中的一些来表示负数。 但是，0x80000000适合 32 位无符号 int。您的编译器使用 64 位长整型，最多可容纳 0x7FFF FFFF FFFF FFFF，因此0x80000000也适合有符号长整型，因此长l是正值0x80000000。

另一方面，inti是一个有符号的 int，根本不适合0x80000000，因此会发生未定义的行为。当有符号数太大而无法放入C++时，经常发生的情况是使用双补运算并且数字四舍五入为一个大的负数。(不要依赖这种行为;众所周知，优化会打破这种行为(。无论如何，在这种情况下，两者的补体行为似乎确实发生了，导致i是负面的。

在示例代码中，您同时使用 0x80000000 和 -0x80000000，在每种情况下，它们都有相同的结果。事实上，它们是一样的。回想一下，0x8000000是一个无符号的 int。2003 C++标准在 5.3.1c7 中说："无符号量的负数是通过从 2^n 中减去其值来计算的，其中 n 是提升操作数中的位数。 0x80000000正好是 2^31，因此 -0x80000000 是 2^32-2^31=2^31。为了获得预期的行为，我们必须使用 -(long(0x80000000 代替。

在SO上很棒的人的帮助下，我想我现在可以回答我自己的问题了：

只是为了纠正0x80000000不能放入整数的概念： 可以在没有丢失或未定义行为的情况下存储0x80000000到int的值(假设sizeof(int) == 4(。下面的代码可以演示此行为：

#include <limits.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int i = INT_MIN;
printf("%Xn", i);
return 0;
}

不过，将文字0x80000000分配给变量并不微妙。

其他人(除了@Daniel Langr(没有提到的是C++没有否定文字的概念。

没有负整数文本。-1等表达式将一元减号运算符应用于文本表示的值，这可能涉及隐式类型转换。

考虑到这一点，文字0x80000000始终被视为正数。否定是在确定大小和符号之后进行的。这很重要：否定不会影响文字的无符号/有符号，只有基数和值会影响。0x80000000太大而无法容纳有符号整数，因此C++尝试使用下一个适用的类型：unsigned int，然后成功。C++尝试的类型顺序取决于文字的基础以及它可能有或没有的任何后缀。

下表列出如下：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/integer_literal

因此，考虑到这条规则，让我们制定一些示例：

  1. -2147483648： 被视为long int，因为它不适合int。
  2. 2147483648：被视为long int，因为C++不认为unsigned int是十进制文字的候选者。
  3. 0x80000000：被视为unsigned int，因为C++认为unsigned int是非十进制文字的候选者。
  4. (-2147483647 - 1)： 被视为int。这通常是定义INT_MIN以将文本的类型保留为int的方式。这是将-2147483648作为int的类型安全方式。
  5. -0x80000000： 即使存在否定，也被视为unsigned int。但是，否定任何unsigned都是未定义的行为。
  6. -0x80000000l： 被视为long int，符号被正确否定。
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