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Ich war neugierig zu wissen, was passieren würde, wenn ich einer vorzeichenlosen Variablen einen negativen Wert zuweise.
Der Code wird in etwa so aussehen.
unsigned int nVal = 0;
nVal = -5;
Es gab mir keinen Compiler-Fehler. Als ich das Programm ausgeführt habe, wurde die nVal wurde ein seltsamer Wert zugewiesen! Könnte es sein, dass einem 2er-Komplementwert zugewiesen wird nVal?
Dennis Zickefoose
Für die offizielle Antwort – Abschnitt 4.7 conv.integral
„Wenn der Zieltyp vorzeichenlos ist, ist der resultierende Wert die kleinste vorzeichenlose Ganzzahl, die kongruent zur Quell-Ganzzahl ist (Modulo 2n wo
nist die Anzahl der Bits, die verwendet werden, um den vorzeichenlosen Typ darzustellen). [ Note: In a two’s complement representation, this conversion is conceptual and there is no change in the bit pattern (if there is no truncation). —end note ]
Dies bedeutet im Wesentlichen, dass, wenn die zugrunde liegende Architektur in einer Methode speichert, die kein Zweierkomplement ist (wie Signed Magnitude oder One’s Complement), sich die Konvertierung in unsigned so verhalten muss, als wäre es ein Zweierkomplement.
Was macht die kleinste vorzeichenlose Ganzzahl, die mit der Quell-Ganzzahl kongruent ist bedeuten?
– David Rodríguez – Dribeas
4. April 2013 um 1:33 Uhr
@DavidRodríguez-dribeas Als Beispiel sind 5 und 3 “kongruenter Mod 2”, da 5%2 und 3%2 beide 1 sind.
– JoeQuery
19. November 2013 um 7:55 Uhr
Auf welche Versionen des C++-Standards bezieht es sich? Alle?
– Alexey Kruglov
30. September 2020 um 15:58 Uhr
Stimmt es also, dass (uint)((int)a + (int)b) möglicherweise undefiniert ist, weil a und b überlaufen könnten, aber (uint)a + (uint)b ist wohldefiniert, da für uint ein Überlauf zulässig ist. Und beide liefern identische Ergebnisse für alle wohldefinierten Summen?
– Eja
11. August 2021 um 5:47 Uhr
Jasmeet
Es weist dem unsigned int das Bitmuster zu, das -5 (im Zweierkomplement) darstellt. Das wird ein großer vorzeichenloser Wert sein. Für 32-Bit-Ganzzahlen ist dies 2^32 – 5 oder 4294967291
Bits haben nichts damit zu tun.
– GManNickG
26. April 2010 um 6:55 Uhr
@BenVoigt: Fair genug, ich meinte, es hat nichts damit zu tun, wie Bits interpretiert werden. (Das heißt, die “Bits” im zitierten Teil sind nur eine Abkürzung für ceil(log_2(x)).)
– GManNickG
8. Oktober 2012 um 18:34 Uhr
@GManNickG Bit’s (wie in, gehört zum Bit)? 2 Kompliment (das ist sehr nett von dir)? GAAAAAAAAAAH!
– NullUserException
18. Oktober 2012 um 19:16 Uhr
@NullUserException: Haha, ich weiß. Das Schreiben von „*“ anstelle von „*s“ ist eine schreckliche Angewohnheit, die ich seit einiger Zeit habe. Was Komplimente anstelle von Komplimente angeht, das ist reine Dummheit. 🙂
– GManNickG
18. Oktober 2012 um 19:20 Uhr
Einfachheit ist der Schlüssel. Diese Antwort hat das. (2^32 – 5) erklärt dieses Verhalten besser als das Zitieren der Dokumentation.
– dystopiandev
16. Oktober 2016 um 11:09 Uhr
Sie haben Recht, die Ganzzahl mit Vorzeichen wird im Zweierkomplement gespeichert, und die Ganzzahl ohne Vorzeichen wird in gespeichert vorzeichenlose binäre Darstellung. C (und C++) unterscheidet nicht zwischen den beiden, daher ist der Wert, den Sie erhalten, einfach der vorzeichenlose Binärwert der binären Darstellung des Zweierkomplements.
Es darf nicht im 2er-Komplement gespeichert werden.
– GManNickG
26. April 2010 um 6:54 Uhr
Was bedeutet es, wenn etwas “in 2 gespeichert” ist? @GManNickG
– JeremyF
20. August 2014 um 13:20 Uhr
@ JeremyF: Nicht “2”, “2 Kompliment”. Es ist ein Google-fähiger Begriff und eine Möglichkeit, vorzeichenbehaftete Ganzzahlen darzustellen.
– GManNickG
20. August 2014 um 16:00 Uhr
Es wird als positive Ganzzahl mit dem Wert der maximalen vorzeichenlosen Ganzzahl – 4 angezeigt (der Wert hängt von der Computerarchitektur und dem Compiler ab).
Übrigens
Sie können dies überprüfen, indem Sie ein einfaches C++-Programm vom Typ “Hallo Welt” schreiben und sich selbst davon überzeugen
Martin
Ja, du hast Recht. Der tatsächlich zugewiesene Wert ist so etwas wie alle gesetzten Bits außer dem dritten. -1 sind alle Bits gesetzt (hex: 0xFFFFFFFF), -2 sind alle Bits außer dem ersten und so weiter. Was Sie sehen würden, ist wahrscheinlich der Hex-Wert 0xFFFFFFFB, der dezimal 4294967291 entspricht.
Bits haben damit nichts zu tun, ganzzahlige Darstellung ist nicht spezifiziert.
– GManNickG
26. April 2010 um 6:56 Uhr
Ihre Antwort ist korrekt, stringent, auf den Punkt gebracht und etwas, das ich niemals im Unterricht verwenden würde.
– Martin
26. April 2010 um 7:32 Uhr
siehe meine Antwort für das 2er-Komplement von -5. Ich glaube nicht, dass Sie Ihre Mathematik mit den binären Werten hier richtig gemacht haben.
– Cynistersechs
13. Dezember 2011 um 23:27 Uhr
Zafeer
Wenn Sie einer vorzeichenlosen Variablen einen negativen Wert zuweisen, verwendet sie die 2er-Komplementmethode, um sie zu verarbeiten, und bei dieser Methode werden alle 0s in 1s und alle 1s in 0s gespiegelt und dann 1 hinzugefügt. In Ihrem Fall haben Sie es mit int zu tun, das aus 4 Byte (32 Bit) besteht, sodass versucht wird, die 2er-Komplementmethode für eine 32-Bit-Zahl zu verwenden, wodurch das höhere Bit umgedreht wird. Zum Beispiel:
┌─[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
Bits haben damit nichts zu tun, ganzzahlige Darstellung ist nicht spezifiziert.
– GManNickG
26. April 2010 um 6:56 Uhr
Ihre Antwort ist korrekt, stringent, auf den Punkt gebracht und etwas, das ich niemals im Unterricht verwenden würde.
– Martin
26. April 2010 um 7:32 Uhr
siehe meine Antwort für das 2er-Komplement von -5. Ich glaube nicht, dass Sie Ihre Mathematik mit den binären Werten hier richtig gemacht haben.
– Cynistersechs
13. Dezember 2011 um 23:27 Uhr
Meine Vermutung (konnte es noch nicht im Standard finden) ist, dass das Verhalten technisch undefiniert ist. Außerdem vermute ich, dass Sie auf so ziemlich jedem Compiler sehen werden, was Sie erwarten. Obwohl Sie dieses Verhalten normalerweise sehen werden, ist es wahrscheinlich keine gute Idee, sich darauf zu verlassen.
– sblom
26. April 2010 um 6:50 Uhr
Es ist nicht undefiniert (vgl §4.7/2), aber die Darstellung (z. B. Zweierkomplement) wird vom Standard nicht vorgeschrieben.
– Georg Fritzsche
26. April 2010 um 6:52 Uhr
@gf (et al unten), cool. Sieht so aus, als ob das Verhalten tatsächlich explizit so definiert ist, wie Sie es erwartet haben, @viswanathan.
– sblom
26. April 2010 um 6:57 Uhr
Die zweite Zeile ist äquivalent zu
nVal = (unsigned int) -5;. Die Besetzung von-5zuunsigned intist definiert in 6.3.1.3. Die Darstellung im 2er-Komplement wird vom Standard nicht vorgeschrieben, aber der Algorithmus zum Konvertieren in vorzeichenlos lautet: “Der Wert wird konvertiert, indem wiederholt eins mehr als der maximale Wert, der im neuen Typ dargestellt werden kann, addiert oder subtrahiert wird, bis der Wert im Bereich liegt des neuen Typs.”– Pascal Cuoq
26. April 2010 um 6:59 Uhr
@Pascal: Sie scheinen sich auf C99 zu beziehen, aber die Frage ist mit C++ gekennzeichnet.
– Georg Fritzsche
26. April 2010 um 7:17 Uhr