将负数分配给 unsigned int答案

【问题标题】：Assign a negative number to an unsigned int将负数分配给 unsigned int
【发布时间】：2019-10-07 18:42:20
【问题描述】：

这段代码给出了有意义的输出

#include <iostream>

int main() {
    unsigned int ui = 100;
    unsigned int negative_ui = -22u;

    std::cout << ui + negative_ui << std::endl;

}

输出：

变量negative_ui 存储-22，但它是unsigned int。我的问题是为什么unsigned int negative_ui = -22u; 有效。 unsigned int 如何存储负数？是保存使用还是会产生未定义的行为？

我使用英特尔编译器 18.0.3。使用选项 -Wall 不会出现警告。

附言。我读过What happens if I assign a negative value to an unsigned variable? 和Why unsigned int contained negative number

【问题讨论】：

不适用于 MSVC 2019：错误 C4146：一元减号运算符应用于无符号类型，结果仍无符号
不安全而且没用。不要在这样的事情上浪费你的时间。
请解释this 为何尚未回答您的第一个问题。对于您的问题 2 和 3：unsigned 不能存储负数，“保存”是什么意思？
iirc，解析器将：- 视为一元减号，22u 视为无符号。所以它是“二十二的一元减运算”。它不被解析为-22u（负二十二）。我必须进行实验才能看到后果。
22u 的类型为 unsigned int，正如预期的那样。 -22u 也有 unsigned int 类型，这可能违反直觉。结果是-22u 不是负数。

标签： c++ unsigned-integer

【解决方案1】：

unsigned int 如何存储负数？

它没有。相反，它存储一个可表示的数字，该数字与该负数模所有可表示值的数量一致。对于大于最大可表示值的结果也是如此。

是保存以供使用还是会产生未定义的行为？

没有UB。 无符号算术溢出定义明确。

相信结果是安全的。但是，它可能很脆。例如，如果将-22u 和100ull 相加，则得到UINT_MAX + 79（即，假设unsigned long long 是比unsigned 更大的类型，则为一个较大的值），它与可表示的78 模UINT_MAX + 1 一致在unsigned long long 中，但在unsigned 中无法表示。

请注意，有符号算术溢出是未定义。

【讨论】：

【解决方案2】：

有符号/无符号是一种约定。它使用变量的最后一位（在 x86 int 的情况下，最后 31 位）。您存储在变量中的内容采用完整的位长度。

这是将高位作为符号指示符或忽略它的计算。因此，任何“无符号”变量都可以包含有符号值，当无符号变量参与计算时，该值将转换为无符号形式。

unsigned int x = -1; // x is now 0xFFFFFFFF.  
x -= 1; //  x is now 0xFFFFFFFE. 
if (x < 0) // false. x is compared as 0xFFFFFFFE.

int x = -1; // x stored as 0xFFFFFFFF
x -= 1; // x stored as 0xFFFFFFFE
if (x < 0) // true, x is compared as -2.

技术上有效，糟糕的编程。

【讨论】：

您将硬件的功能与 c++ 标准定义的功能混合在一起。在标准 c++ 中，有符号/无符号不仅是一种约定，而且是两种不同的类型。两种类型的硬件完全相同是另一回事
他在问为什么他能够将无符号分配给有符号变量。尽管有不同的类型，但 C++ 将允许它，所以我试图解释原因。不同或没有不同的故事，这就是正在发生的事情，所以他必须理解它。
是的，我的批评者是：什么是允许的，什么是有效的，与硬件的作用或值在内存中的实际表示方式无关。以溢出为例。它对无符号整数定义良好，但对有符号整数定义为 ub，即使对于硬件没有任何区别