通过负面警告摆脱 gcc shift答案

【问题标题】：Getting rid of gcc shift by negative warning通过负面警告摆脱 gcc shift
【发布时间】：2008-11-06 00:15:14
【问题描述】：

我有一些看起来像这样的代码：

template<unsigned int A, unsigned int B>
int foo() {
  int v = 1;
  const int x = A - B;
  if (x > 0) {
    v = v << x;
  }
  bar(v);
}

gcc 会抱怨 x 对于 A、B 的某些实例是负数；但是，我确实进行了检查以确保它是非负数。解决这个问题的最佳方法是什么？我知道我可以将x 转换为unsigned int，但这会导致警告x 大于v 的宽度（因为它会将负数转换为正数）。我知道有一种解决方法涉及创建一个新的模板化 shift 函数，但如果可能的话，我想避免这种情况。

【问题讨论】：

标签： c++ gcc

【解决方案1】：

由于 A 和 B 在编译时已知，因此您不仅可以摆脱警告，还可以摆脱运行时 if，无需任何强制转换，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;

template< unsigned int A, unsigned int B >
struct my
{
    template< bool P >
    static void shift_if( int & );

    template<>
    static void shift_if< false >( int & ) {}

    template<>
    static void shift_if< true >( int & v ) { v <<= A - B; }

    static void op( int & v ) { shift_if< (A > B) >( v ); }
};

template< unsigned int A, unsigned int B >
int foo()
{
    int v = 1;
    my< A, B >::op( v );
    return v;
}

int main() {
    cout << foo< 1, 3 >() << endl;
    cout << foo< 3, 1 >() << endl;
    cout << foo< 300, 1 >() << endl;
    cout << foo< 25, 31 >() << endl;
    return 0;
}

【讨论】：

一个非常好的解决方案。尽管它需要调整以解决 (A - B >= 32) 问题。顺便说一句，if 无论如何都可能被排除，因为编译器可以检测到它永远不会发生。
@Evan Teran，谢谢！我注意到 shift-wrap 问题，但 OP 的原始代码让它换行，所以我认为这就是他想要的。我怀疑您对编译器优化的看法是正确的，但在我的版本中，表达式 A - B 是无符号的，因此避免了警告。
理想情况下，如果该数字为正数，我希望代码在我移动过多时警告我，如果为负数，则根本不警告我（因为它不会被执行） .我想没有办法绕过它，但这种方式。很高兴知道。
您可以通过声明而不是定义额外的特化来使过度的正偏移成为错误。

【解决方案2】：

为什么不将 x 设为 unsigned char 类型并强制转换呢？您确定不需要移动超过 255 位吗？

const unsigned char x = static_cast<unsigned char>(A - B);

或者也许使用掩码来确保移位在这样的范围内：

const unsigned int x = static_cast<unsigned int>(A - B) & 0x1f; // limit A-B to have a range of (0 - 31)

编辑：

作为对评论的回应，这里有一个想法：

template<unsigned int A, unsigned int B>
int foo() {
  int v = 1;
  const int x = A - B;
  if (x > 0) {
    v = v << (static_cast<unsigned int>(x) & 0x1f);
  }
  bar(v);
}

注意：您可以将 0x1f 替换为：(CHAR_BIT * sizeof(T) - 1)

编辑：响应最新评论，此代码不会发出任何警告编译：g++ -W -Wall -ansi -pedantic test.cc -o test

#include <iostream>

template<unsigned int A, unsigned int B>
int foo() {
  int v = 1;
  const int x = A - B;
  if (x > 0) {
    v = v << (static_cast<unsigned int>(x) & 0x1f);
  }
  return v;
}

int main() {
    std::cout << foo<1, 3>() << std::endl;
    std::cout << foo<3, 1>() << std::endl;
    std::cout << foo<300, 1>() << std::endl;
    std::cout << foo<25, 31>() << std::endl;
}

【讨论】：

我相信如果右侧是负数，它会将其转换为unsigned int，这将使其成为正数。如果A-B 的结果是否定的，我不想运行代码。
因为它知道编译时的值，所以任何大于 32 的数字都会标记另一个警告，即移位大于类型宽度的数字。因此，虽然这确实解决了负面问题，但它会引发第二个警告。
我将值限制为0-32，所以应该没有警告
啊，对不起，我错过了那个面具。我以为它掩盖了负号。

【解决方案3】：

这行得通吗？

const short unsigned int x = A - B;

它切断的位比需要切断的多得多，但如果你的 A - B 值足够小......

【讨论】：

更具体地说：我有A == 25 和B == 31。这给了我x == -6 看起来像111...11010 并且截断它仍然会给我一个相当大的数字