Що станеться, якщо я присвоюю відмінне значення непідписаній змінній?

82

Мені було цікаво дізнатись, що станеться, якщо я призначу негативне значення непідписаній змінній.

Код буде виглядати приблизно так.

unsigned int nVal = 0;
nVal = -5;

Це не дало мені жодної помилки компілятора. Коли я запускав програму, nValїй було присвоєно дивне значення! Чи може бути, що присвоюється значення доповнення деяких 2 nVal?

— ckv
джерело

1

На мою думку (ще не вдалося знайти це в стандарті), поведінка технічно невизначена. Крім того, я підозрюю, що ви побачите те, що очікуєте, майже на будь-якому компіляторі, який ви можете знайти. Тож, хоча ви зазвичай бачите таку поведінку, розраховувати на це, мабуть, не дуже добре.

— sblom

6

Він не визначений (див. §4.7 / 2 ), але подання (наприклад, доповнення 2s) не передбачене стандартом.

— Георг Фріцше

@gf (та ін. нижче), круто. Схоже, поведінка насправді чітко визначена такою, як ви очікували, @viswanathan.

— sblom

3

Другий рядок еквівалентний nVal = (unsigned int) -5;. Акторський -5To unsigned intце визначено в 6.3.1.3. Представлення в додатку 2s не передбачене стандартом, але алгоритм перетворення в беззнаковий: "значення перетворюється шляхом багаторазового додавання або віднімання одного більше максимального значення, яке може бути представлене в новому типі, поки значення не буде в діапазоні нового типу ".

— Паскаль Куок,

1

@Pascal: Ви, мабуть, маєте на увазі C99, але питання позначене як C ++.

— Георг Фріцше

67

Офіційну відповідь - розділ 4.7 conv.integral

"Якщо тип призначення без знака, отримане значення є найменш цілим числом без знака, сумісним із цілим числом джерела (за модулем 2 ⁿ де nкількість бітів, що використовується для представлення типу без знака). [Примітка. У поданні двох доповнень це перетворення є концептуальним і не змінюється в шаблоні бітів (якщо відсікання немає). — кінцева примітка]

Це, по суті, означає, що якщо основна архітектура зберігає метод, який не є Доповненням Двох (наприклад, Підписана величина або Доповнення Одного), перетворення на беззнакове повинно вести себе так, ніби це Доповнення Двох.

— Денніс Зікфуз
джерело

37

Що означає найменш ціле число без знака, яке відповідає цілому числу джерела ?

— Девід Родрігес - dribeas

11

@ DavidRodríguez-dribeas Як приклад, 5 і 3 є "конгруентним модом 2", оскільки 5% 2 і 3% 2 є обома.

— JoeQuery

До яких версій стандарту C ++ він відноситься? Всі?

— Олексій Круглов

36

Він призначить бітовий шаблон, що представляє -5 (у доповненні 2), для беззнакового int. Що буде великим беззнаковим значенням. Для 32-бітових вводів це буде 2 ^ 32 - 5 або 4294967291

— Жасміт
джерело

2

Біти тут нічого спільного.

— GManNickG

1

@BenVoigt: Досить справедливо, я мав на увазі, що це не мало нічого спільного з інтерпретацією бітів. (Тобто, "біти" в цитованій частині - це просто скорочення ceil(log_2(x)).)

— GManNickG

1

@GManNickG Біт (як, належить біту)? Комплімент 2 (це дуже приємно з вашого боку) ? ГААААААААААААААХ!

— NullUserException

1

@NullUserException: Ха-ха, я знаю. Писати "*" замість просто "*" - це жахлива звичка, яку я мав давно. Що стосується компліменту, а не доповнення, це просто чиста дурість. :)

— GManNickG

Простота - головне. Ця відповідь має таке. (2 ^ 32 - 5) пояснює цю поведінку краще, ніж цитування документації.

— Редхарт,

4

Це буде відображатись як додатне ціле значення значення max unsigned integer - 4 (значення залежить від архітектури комп'ютера та компілятора).

До речі,
ви можете перевірити це, написавши просту програму типу "Привіт світ" на C ++ і переконайтесь самі

— Dror Helper
джерело

Я написав і перевірив, саме тому я задав питання, але я не знав, як компілятор досяг такого позитивного значення. Дякую

— ckv

6

На жаль, у C ++ написання програм для перевірки поведінки не завжди є гарною ідеєю. Наприклад, якщо хтось спробує перевірити, що відбувається у випадку підписаного переповнення, це призведе до невизначеної поведінки, яка не гарантується однаковою на кожній машині / компіляторі.

— Бен Джонс,

4

Ви маєте рацію, ціле число з підписом зберігається у формі доповнення 2, а ціле число без підпису зберігається у двійковому поданні без підпису . C (і C ++) не робить різниці між ними, тому значення, яке ви отримаєте, - це просто беззнакове двійкове значення двійкового представлення доповнення 2.

— perimosocordiae
джерело

16

Його не можна зберігати в компліменті 2.

— GManNickG

Що означає, якщо щось "зберігається у двох?" @GManNickG

— JeremyF

4

@JeremyF: Не "2", "2 компліменти". Це термін, який підтримує Google, і спосіб представлення підписаних цілих чисел.

— GManNickG

2

Так, ти маєш рацію. Фактичне присвоєне значення приблизно подібне до всіх встановлених бітів, крім третього. -1 - це всі встановлені біти (шістнадцяткове: 0xFFFFFFFF), -2 - усі біти, крім першого тощо. Те, що ви побачите, - це, мабуть, шістнадцяткове значення 0xFFFFFFFB, яке в десятковому значенні відповідає 4294967291.

— Мартін
джерело

3

Біти тут нічого спільного, цілочисельне представлення не вказано.

— GManNickG

2

Ваша відповідь є правильною, суворою, суттєвою і такою, яку я б ніколи не використовував на уроці.

— Мартін

див. мою відповідь щодо доповнення 2 -5. Я не думаю, що ви тут правильно розрахували двійкові значення.

— cynistersix

0

Коли ви присвоюєте негативне значення незмінній змінній, тоді він використовує метод доповнення 2, щоб обробити його, і в цьому методі він перевертає всі 0 на 1, а всі 1 на 0, а потім додає 1 до нього. У вашому випадку ви маєте справу з int, який має 4 байти (32 біти), тому він намагається використовувати метод доповнення 2 на 32-бітному номері, що призводить до перекидання верхнього біта. Наприклад:

┌─[student@pc]─[~]
└──╼ $pcalc 0y00000000000000000000000000000101      # 5 in binary
        5                       0x5                     0y101
┌─[student@pc]─[~]
└──╼ $pcalc 0y11111111111111111111111111111010      # flip all bits  
      4294967290      0xfffffffa      0y11111111111111111111111111111010
┌─[student@pc]─[~]
└──╼ $pcalc 0y11111111111111111111111111111010 + 1  # add 1 to that flipped binarry
      4294967291      0xfffffffb      0y11111111111111111111111111111011

— Зафір
джерело