是转换int - ＆gt;由标准定义的unsigned long long

Question

我无法找到标准中int值如何转换为unsigned long long的确切规范。各种类似的转换，例如int - ＆gt; unsigned，unsigned - ＆gt; int（UB if negative），unsigned long long - ＆gt;指定了int等

例如GCC，-1转换为0xffffffffffffffff，而不是0x00000000ffffffff。我能依靠这种行为吗？

Answer 1

是的，这是明确定义的，它基本上是max unsigned long long + 1添加到-1，它始终是max unsigned long long。 draft C++ standard部分4.7 积分转换中介绍了以下内容：

  

如果目标类型是无符号的，则结果值是与源整数一致的最小无符号整数（模2 ⁿ ，其中n是用于表示无符号类型的位数）。 [注意：在二进制补码表示中，此转换是概念性的，并且位模式没有变化（如果没有截断）。 - 后注]

它与C99完全相同，但draft C99 standard更容易理解，来自6.3.1.3 有符号和无符号整数：

  

否则，如果新类型是无符号的，则通过重复添加或转换该值   减去一个可以在新类型中表示的最大值   直到该值在新类型的范围内。 ^49）

脚注49说：

  

规则描述了数学值的算术，而不是给定类型表达式的值。

Answer 2

是的，已定义：

C ++11§4.7[conv.integral] / 2说：

  

如果目标类型是无符号的，则结果值是与源整数一致的最小无符号整数（模2 ⁿ ，其中n是用于表示无符号类型的位数）。 / p>

最小无符号整数与-1一致（模2 ^{sizeof(unsigned long long)} ）是unsigned long long可能的最大值。

Answer 3

无符号整数保证模运算。因此，任何int值 v 都会转换为unsigned long值 u ，以便 u = K * 2 ⁿ + v ，其中K为0或1，其中 n 是{的值表示位数{1}}。换句话说，如果 v 为负数，只需添加2 ⁿ 。

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2的幂来自C ++标准的要求，即整数用纯二进制系统表示。对于 n 值表示位，可能值的数量为2 ⁿ 。浮点类型没有这样的要求（您可以使用unsigned long来检查浮点值表示的基数）。

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另请注意，为了迎合一些现在过时的平台，以及一个以自己的方式做事的流行编译器，当无符号值不能直接表示为有符号值时，标准将相反的转换保留为未定义的行为。实际上，在现代系统中，可以告诉所有编译器使反向转换与转换为无符号类型完全相反，例如， Visual C ++默认情况下会这样做。但是，值得记住的是，没有正式的支持，因此便携式代码会产生轻微的（现在的计算机不必要）效率低下。