两个实现定义的相同表达式可以给出不同的结果吗？答案

【问题标题】：Can two implementation defined identical expressions give different results?两个实现定义的相同表达式可以给出不同的结果吗？
【发布时间】：2021-02-20 17:45:41
【问题描述】：

让我们考虑一下：

案例 1： (uintptr_t)NULL - (uintptr_t)NULL 结果会一直为零吗？
案例 2（受 Eric 评论启发）：

uintptr_t x = (uintptr_t)NULL;

x - x 会一直为零吗？

案例 3：

uintptr_t x = (uintptr_t)NULL, y = (uintptr_t)NULL;

x-y 会一直为零吗？

案例4：

void *a; 

/* .... */

uintptr_t x = (uintptr_t)a, y = (uintptr_t)a;

x-y 会一直为零吗？

如果不是 - 为什么？

【问题讨论】：

你问的是理论还是实践？因为我可以编写一个编译器，并在我的自定义编译器中记录它“表达式 NULL - NULL 等于 0，除非在第 12 行，则它等于 62”，它仍然是“实现定义的”（简直疯了）。如果这样的编译器仍然可以达到程序的一致行为（即，它将跟踪在指针值内的哪一行上转换了哪些指针），那么它可能没问题。
@KamilCuk 做吧！ :D
@KamilCuk 你知道“语言律师”标签是什么意思吗？

标签： c language-lawyer

【解决方案1】：

两个实现定义的相同表达式能否给出不同的结果？

是的。它是“实现定义的”——所有规则都取决于实现。一个虚构的实现可能如下所示：

int main() {
      void *a = 0;
#pragma MYCOMPILER SHIFT_UINTPTR 0
      printf("%d\n", (int)(uintptr_t)a); // prints 0
#pragma MYCOMPILER SHIFT_UINTPTR 5
      printf("%d\n", (int)(uintptr_t)a); // prints 5
}

在大多数平台上，这样的实现仍然是疯狂的。

我可以想象一个例子：必须在“银行”中处理内存的架构。该架构的编译器使用#pragma 开关来选择用于取消引用指针的“银行”。

(uintptr_t)NULL - (uintptr_t)NULL 结果总是为零吗？

不一定。

x - x 会一直为零吗？

是的。 uintptr_t 是无符号整数类型，它必须遵守数学规律。

x-y 总是为零吗？

不一定。

x-y 总是为零吗？

不一定。

如果不是 - 为什么？

从void* 到uintptr_t 的转换结果是实现定义的——实现可能每次都将指针值转换为不同的uintptr_t 值，这将导致值之间存在非零差异。

我可以看到一个例子：在一些虚构的架构上，指针有 48 位，而uintptr_t 有 64 位。这种架构的编译器只是“不在乎”这 16 个额外位中的内容，并且在将 uintptr_t 转换为指针时，它仅使用 48 位。在将指针转换为uintrpt_t 时，编译器使用寄存器中剩余的任何垃圾值来获取额外的 16 位，因为在特定架构中这样做很快，而且在转换回来时永远不会使用它们。..

【讨论】：

(int)(uintptr_t) 不是我要问的。#
#pragma MYCOMPILER SHIFT_UINTPTR 5 printf("%d\n", (int)(uintptr_t)a); // prints 5 和 #pragma MYCOMPILER SHIFT_UINTPTR 0 printf("%d\n", (int)(uintptr_t)a); // prints 0 是两个不同的表达式。它们不一样。

【解决方案2】：

在NULL 未被定义为某种形式的0（无论是文字值还是void * 的值0）的任何地方，您都找不到正在使用的系统，所以您的所有检查要么按您的预期工作，要么出现语法错误（不能减去 void * 值）。

是否有可能被定义为其他任何东西？理论上。虽然它仍然是一个常数，但减去它们（语言和类型允许）仍然等于 0。

【讨论】：

我不是在询问实现。问题是关于C 标准。阅读标签
You won't find a system in use anywhere where NULL isn't defined as some form of 0ny_killer_compiller：#define NULL -1。现在你有了一个实现
@P__JsupportswomeninPoland #define NULL -1.现在你有了一个不符合要求的实现。
在NULL 未被定义为某种形式的0 的任何地方，您都找不到正在使用的系统。现在可能没有，但您是否看到When was the NULL macro not 0? 线程？它不符合当前标准，要求空指针在转换为整数类型时产生零。但是，后者仅适用于整数 conversion，空指针的内部表示不必仅为零字节。