if 语句中的 sizeof() 运算符答案

【问题标题】：sizeof() operator in if-statementif 语句中的 sizeof() 运算符
【发布时间】：2013-06-25 09:31:11
【问题描述】：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    if (sizeof(int) > -1)
        printf("True");
    else
        printf("False");
}

它打印False。为什么 sizeof() 不返回 if 中的值？

【问题讨论】：

启用编译器警告。
(sizeof(int) > -1) = (4u > -1) = (4u > -1u) = (4u > -1u) 或 (4u > 4294967295uu) 因为-1u == 4294967295u = False = 0
int main()。不仅仅是main()。

标签： c sizeof

【解决方案1】：

sizeof 不是函数，而是运算符。括号不是运算符名称的一部分。
它失败了，因为生成的值具有无符号类型size_t，这会导致“通常的算术转换”，其中-1 被转换为无符号，在这种情况下它是一个非常大的数字。

基本上，您是在比较 4 > 0xffffffffu，或者至少与之接近的东西。 See this question了解详情。

【讨论】：

严格来说，这里没有整数提升，而是平衡（正式称为“常用算术转换”）。
将-1 转换为无符号整数类型总是产生最大值，即使表示不是二进制补码
您的第一点是正确的，但无关紧要。返回 size_t 的函数也是如此。
只是为了吹毛求疵：如果sizeof sizeof 1 < sizeof 1，sizeof(int)>-1 将是true。
@ugoren 是的，当然。我只是努力，呃，教人们这个事实，因为这么多 C 编程的人似乎误解了它，这很烦人。可能是我狂妄自大的标志。

【解决方案2】：

无符号和有符号整数提升（更准确地说是“通常的算术转换”）。 sizeof 产生一个 size_t 类型的值，当与无符号值（size_t 是）比较时，-1 被提升为该类型，并溢出并变成 巨大的。

无符号整数溢出具有明确定义的行为，将被视为模2 ^ width，其中width 是特定无符号整数类型中的位数。因此，如果您有一个 32 位宽的 size_t 和 int，例如，您的比较将等同于

if (4 > 4294967295u)

这显然是错误的。

【讨论】：

很好的答案，但它不是下溢而不是上溢吗？
@C0deH4cker 好吧，这完全取决于您如何解释它:) 当某些x < epsilon 数字变为零时，我更喜欢将“下溢”用于浮点数。如果您从模算术的角度考虑这种现象（无论如何都是这样定义的），那么“溢出”在这里更容易理解。
啊，好吧，这个答案 (programmers.stackexchange.com/questions/32893/…) 解释了它以及我为什么感到困惑。

【解决方案3】：

if语句中>运算符的操作数是sizeof(int)和-1。
sizeof(int) 是 size_t 类型，保证为无符号整数。在实践中，size_t 在任何系统上很可能至少与unsigned int 一样大。
-1 的类型为 int，相当于 signed int。
不会发生整数提升，因为两个操作数都是足够大的整数类型。
然后根据正式称为常用算术转换的 C 规则平衡两个操作数。

这些状态（C11 6.3.1.8）：

...

否则，如果带符号整数类型的操作数的类型可以用无符号表示操作数类型的所有值整数类型，然后转换无符号整数类型的操作数带符号整数类型的操作数的类型。

否则，两者都操作数被转换为对应的无符号整数类型带符号整数类型的操作数的类型。

将发生上述后者，因为（签名的）int 不能适合 size_t 的所有值。
因此-1 被转换为无符号整数。在实践中，size_t 很可能等同于 unsigned int 或 unsigned long。将 -1 存储在此类变量中时发生的任何情况都是实现定义的行为。
在二进制补码计算机（世界上所有计算机的 99.9%）上，-1 将被解释为 0xFFFFFFFF（FF 的数量取决于给定系统上 int 的大小）。
4 > 0xFFFFFFFF 计算结果为假。

【讨论】：

“当您将 -1 存储在这样的变量中时发生的任何事情都是实现定义的行为。”嗯，这里唯一依赖于实现的是size_t 的宽度。标准要求将-1 转换为无符号类型以产生该类型的最大值。
@DanielFischer 我的意思是，有符号整数行为的方式是 impl.defined。 C 允许补码、补码等。
其中“等等”扩展为“有符号的幅度”或“符号和幅度”，具体取决于您喜欢的名称。因此，转换是否只是截断/重新解释/符号扩展或以不同方式更改位模式是实现定义的，是的。但这无关紧要，不是吗？重要的是结果。
@DanielFischer 结果取决于签名方式。 -1 会给你 0xFFFFFFFE。由于我在示例中使用了 0xFFFFFFFF，因此我想指出，严格来说，-1 不能保证为 0xFFFFFFFF。否则有人会发表评论并对此抱怨，因为 C 也允许使用晦涩的签名格式。
虽然-1 的位模式不必是0xFF..F，但-1（从有符号整数类型）转换为无符号整数类型的结果总是（嗯，除非宽度不是 4 的倍数）具有位模式0xFF...F。这是标准 [模 as-if 规则] 规定的。

【解决方案4】：

Sizeof 是一个产生 unsigned long int 的运算符。因此，当您将 unsigned long int 与 -1 进行比较时，它存储为 0xffffffff（int 的大小为 4 个字节）。

-1 默认为有符号整数。但是，与有符号整数和无符号整数相比，编译器将有符号整数隐式类型转换为无符号整数。这导致 unsigned -1 大约等于 4.6giga 值。

因此，输出为false。

【讨论】：

【解决方案5】：

只需测试一下，自己看看

#include <stdio.h>
main() {
    unsigned int a=4;
    int b = -1;
    //this is what you're doing
    printf("%u vs %u\n", a, (unsigned int)b);
    //this is what you want to do instead
    printf("%d vs %d\n", (int)a, b);
}

【讨论】：