unsigned 在 if 语句比较中变成有符号的？

Question

我在这个网站上搜索了一个答案，发现很多对无符号/有符号比较的响应，但这个问题是只比较了无符号参数，但它仍然很有趣。

以下代码的问题是第一个if-statment 没有发生（“hello”），而第二个（“world”）发生了。我将其解释为在if-statment 内部完成的计算会生成一个负数，但与保存到变量的结果完全相同的计算不会（即使结果被保存到有符号变量）。

使用的编译器是gcc 4.4。

unsigned short u16_varHigh;  
unsigned short u16_varLow;  
unsigned short u16_Res1;  
signed short   s16_Res1;  

u16_varHigh = 0xFFFF;  
u16_varLow = 10;

u16_Res1 = u16_varLow - u16_varHigh; // response is 11 as expected  
s16_Res1 = u16_varLow - u16_varHigh; // response is 11 as expected

// Does not enter  
if( (u16_varLow - u16_varHigh) > (unsigned short)5 )  
{  
 printf( "hello" );  
}

// Does enter  
if( (unsigned short)(u16_varLow - u16_varHigh) > 5 )  
{  
 printf( "world" );  
}

谁能为我解释一下，或许能想出一个解决方案来修复，以便第一个if-statement 也能正常工作？

Answer 1

在表达式中：

if( (u16_varLow - u16_varHigh) > (unsigned short)5 )  

(u16_varLow - u16_varHigh) 将提升为 int 并计算为 -65525。解决您的问题的方法是强制转换为无符号类型，就像您在“Does enter”代码中所做的那样。

s16_Res1 = u16_varLow - u16_varHigh; 产生 11 的原因是减法的结果 -65525 不适合短。

Answer 2

在我们看到的其他答案中

u16_varLow - u16_varHigh

对你来说（16 位 short 和 32 位 int）相当于

(int)u16_varLow - (int)u16_varHigh

因此其结果是int 值-65525。因此分配

s16_Res1 = u16_varLow - u16_varHigh; 

等价于

s16_Res1 = -65525;

在您的 16 位 short 的情况下会产生“未定义的行为”。你很不幸你的编译器决定分配11，而不是。 （倒霉是因为我觉得早点失败比较好。）

与此相反

u16_Res1 = -65525; 

是一个有效的赋值，因为u16_Res1 是一个无符号类型，并且无符号类型的算术是以适当的二的幂为模。

Answer 3

在“通常的算术转换”中，小于int 的类型在用于大多数表达式之前被提升为int 或unsigned int。规则是，如果int可以表示所有较小类型的值，则提升为int；否则提升为unsigned int。这通常被认为是一种缺陷，因为在许多情况下，它会导致 unsigned char 和 unsigned short 值被提升为 int。

这正是您所看到的 - u16_varLow 和 u16_varHigh 和 (unsigned short)5 在减法和比较之前都被提升为 int，然后使用 int 发生。如果您希望确定一个表达式将使用无符号算术，您必须在 unsigned int 中进行，not unsigned short:

if( ((unsigned)u16_varLow - (unsigned)u16_varHigh) > 5U )

Answer 4

第一个，if( (u16_varLow - u16_varHigh) > (unsigned short)5 ) 永远不会通过，因为(u16_varLow - u16_varHigh) 返回负数，因为它被视为整数。第二个将相同的负数转换为无符号短，这就是它通过的原因。

注意 - 你知道这一切都依赖于平台，对吧？ short、int等的大小视具体平台而定。