为什么一元运算符返回与其操作数不同的类型？

【问题标题】：why do unary operators return different type than their operands?为什么一元运算符返回与其操作数不同的类型？
【发布时间】：2020-03-08 12:27:40
【问题描述】：

看起来好像 uint16_t 和 uint8_t 上的一元按位非运算符 (~) 返回 int，而不是其操作数的类型（一元 - 相同）。有人可以说明为什么会这样吗？

令人惊讶的是 ~uint16_t(0)

我使用 g++ 版本 9.2.1 20191008 (Ubuntu 9.2.1-9ubuntu2) x86_64-linux-gnu

【问题讨论】：

因为“通常的提升”总是在所有操作数上执行。 ~ 运算符仅适用于 int、long、long long、unsigned、unsigned long 和 unsigned long long 类型的操作数。其他一切都需要转换。

【解决方案1】：

来自 C++11 Standard 5.3.1.8：

一元 - 运算符的操作数应具有算术或无范围枚举类型，结果是其操作数的否定。对整数或枚举操作数执行整数提升。无符号量的负数是通过从 2^n 中减去其值来计算的，其中 n 是提升的操作数中的位数。结果的类型是提升操作数的类型。

所以它声明整数提升发生在一元运算符上。

【讨论】：

有什么想法他们为什么想出这个？
（我个人的想法。不要假装是真的。）现代硬件使用通常是固定宽度的寄存器进行操作，例如64 位。为了保持语言效率，将所有内容推广到注册宽度是有意义的。想象一下，如果您只需要处理寄存器的一部分，硬件会有多复杂。
这是有道理的。而且我猜寄存器更喜欢有符号的值。