Vergleichsoperation für vorzeichenlose und vorzeichenbehaftete Ganzzahlen

Question 1

Siehe dieses Code-Snippet

int main()
{ 
 unsigned int a = 1000;
 int b = -1;
 if (a>b) printf("A is BIG! %d\n", a-b);
 else printf("a is SMALL! %d\n", a-b); 
 return 0;
}

Dies ergibt die Ausgabe: a ist KLEIN: 1001

Ich verstehe nicht, was hier passiert. Wie funktioniert hier der Operator >? Warum ist “a” kleiner als “b”? Wenn es tatsächlich kleiner ist, warum bekomme ich eine positive Zahl (1001) als Differenz?

Question 2

Binäre Operationen zwischen verschiedenen ganzzahligen Typen werden innerhalb eines “gemeinsamen” Typs ausgeführt, der durch sogenannte definiert ist übliche arithmetische Umrechnungen (siehe Sprachspezifikation, 6.3.1.8). In Ihrem Fall ist der “übliche” Typ unsigned int. Das bedeutet, dass int Operand (Ihr b) wird umgewandelt in unsigned int vor dem Vergleich sowie zum Zwecke der Subtraktion.

Wann -1 umgewandelt wird unsigned int das Ergebnis ist das maximal Mögliche unsigned int Wert (wie UINT_MAX). Unnötig zu erwähnen, dass es größer sein wird als Ihr unsigned 1000 Wert, das heißt a > b ist in der Tat falsch und a ist in der Tat klein verglichen mit (unsigned) b. Das if in Ihrem Code sollte sich auflösen else Verzweigung, was Sie in Ihrem Experiment beobachtet haben.

Für die Subtraktion gelten die gleichen Umrechnungsregeln. Dein a-b wird wirklich so interpretiert a - (unsigned) b und das Ergebnis hat Typ unsigned int. Mit einem solchen Wert kann nicht gedruckt werden %d Formatbezeichner, da %d funktioniert nur mit unterzeichnet Werte. Ihr Versuch, es mit zu drucken %d führt zu undefiniertem Verhalten, sodass der Wert, den Sie gedruckt sehen (obwohl er in der Praxis eine logische deterministische Erklärung hat), aus Sicht der C-Sprache völlig bedeutungslos ist.

Bearbeiten: Eigentlich könnte ich mich in Bezug auf den undefinierten Verhaltensteil irren. Gemäß der C-Sprachspezifikation muss der gemeinsame Teil des Bereichs des entsprechenden vorzeichenbehafteten und vorzeichenlosen ganzzahligen Typs eine identische Darstellung haben (was gemäß Fußnote 31 “Austauschbarkeit als Argumente für Funktionen” impliziert). Also das Ergebnis von a - b Ausdruck ist vorzeichenlos 1001 wie oben beschrieben, und es sei denn, ich vermisse etwas, ist es legal, diesen bestimmten unsignierten Wert mit zu drucken %d Spezifizierer, da er in den positiven Bereich von fällt int. Drucken (unsigned) INT_MAX + 1 mit %d wäre undefiniert, aber 1001u ist gut.

Question 3

Bei einer typischen Implementierung wo int ist 32-Bit, -1 bei der Konvertierung in ein unsigned int ist 4.294.967.295, was tatsächlich ≥ 1000 ist.

Auch wenn Sie die Subtraktion in an behandeln unsigned Welt, 1000 - (4,294,967,295) = -4,294,966,295 = 1,001 was du bekommst.

Deshalb gcc wird eine Warnung ausspucken, wenn Sie vergleichen unsigned mit signed. (Wenn Sie keine Warnung sehen, passieren Sie die -Wsign-compare Flagge.)

Question 4

 #include<stdio.h>
 int main()
 {
   int a = 1000;
   signed int b = -1, c = -2;
   printf("%d",(unsigned int)b);
   printf("%d\n",(unsigned int)c);
   printf("%d\n",(unsigned int)a);

   if(1000>-1){
      printf("\ntrue");
   }
   else 
     printf("\nfalse");
     return 0;
 }

Dazu müssen Sie den Vorrang von Operatoren verstehen

Relationale Operatoren funktionieren von links nach rechts … also, wenn es darum geht

wenn (1000>-1)

dann wird zunächst -1 in eine vorzeichenlose Ganzzahl geändert, da int standardmäßig als vorzeichenlose Zahl behandelt wird und größer als die vorzeichenbehaftete Zahl ist

-1 wird zu einer vorzeichenlosen Zahl, sie wird zu einer sehr großen Zahl

Question 5

Sie führen einen vorzeichenlosen Vergleich durch, dh Sie vergleichen 1000 mit 2^32 – 1.

Die Ausgabe ist wegen %d in printf signiert.

NB manchmal ist das Verhalten, wenn Sie vorzeichenbehaftete und vorzeichenlose Operanden mischen, Compiler-spezifisch. Ich denke, es ist am besten, sie zu vermeiden und im Zweifelsfall zu werfen.

Question 6

Finden Sie einen einfachen Weg zum Vergleichen, der möglicherweise nützlich ist, wenn Sie unsignierte Deklarationen nicht entfernen können (z. B. [NSArray count]), zwingen Sie einfach das “unsigned int” zu einem “int”.

Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege.

if (((int)a)>b) {
    ....
}

Question 7

Die Hardware ist so ausgelegt, dass sie signiert mit signiert und unsigniert mit unsigniert vergleicht.

Wenn Sie das arithmetische Ergebnis wünschen, konvertieren Sie den vorzeichenlosen Wert zuerst in einen größeren vorzeichenbehafteten Typ. Andernfalls geht der Compiler davon aus, dass der Vergleich wirklich zwischen vorzeichenlosen Werten erfolgt.

Und -1 wird als 1111..1111 dargestellt, also eine sehr große Menge … Die größte … Wenn sie als vorzeichenlos interpretiert wird.

Question 8

beim Vergleich von a>b, wobei a ein vorzeichenloser Int-Typ und b ein Int-Typ ist, b wird in unsigned int typgecastet also wird der vorzeichenbehaftete int-Wert -1 in den MAX-Wert von unsigned** (Bereich: 0 bis (2^32)-1)** umgewandelt. Somit wird a>b, dh (1000>4294967296) falsch. Daher sonst Schleife printf(“a ist KLEIN! %d\n”, ab); hingerichtet.