为什么'auto'不尊重一元减运算符？

Question

我是很新的C ++，但我觉得这种行为auto怪异：

class A{};

int main() {
    A a;
    auto x = -(sizeof(a));
    cout << x << endl;
    return 0;
}

在这种情况下，变量x是unsigned ，尽管我在变量的初始化时使用了一元减运算符。 为什么只考虑sizeof （ std::size_t ）的返回类型，而不是因为使用的运算符而存储的数字是否为负数这一事实？

我知道size_t是一个unsigned int。

我用GCC 8.1.0和C ++ 17试过这个。

Answer 1

这里的实际问题是使用一元减运算符，就像其他内置算术运算符一样，是一个整体促销的主题。 令人惊讶的是，将一元减号应用于size_t的结果仍然是size_t并且不需要责怪auto 。

相反的例子。 在这种情况下，由于整数提升， x类型将为int因此输出将为-1 ：

unsigned short a{1};
auto x{-a};
cout << x << endl;

Answer 2

您的表达-(sizeof(a))一元适用-操作者的无符号类型的值。 一元运算符不会将无符号整数值转换为有符号整数值; 它更确定哪个无符号值将是如下操作的结果（参见cppreference.com上的一元算术运算符 ）：

内置的一元减运算符计算其提升的操作数的负数。 对于无符号a，-a的值为2 ^ b -a，其中b是提升后的位数。

因此，即使它可能令人惊讶， auto也能正常工作，因为将unary - operator应用于无符号值仍然是无符号值。

Answer 3

（一元）的结果-应用于无符号值是无符号的，而sizeof返回无符号值。

一元运算符的操作数应具有算术或无范围的枚举类型，结果是其操作数的否定。 对整数或枚举操作数执行整体提升。 通过从2 ^ n减去其值来计算无符号数量的负数，其中n是提升的操作数中的位数。 结果的类型是提升的操作数的类型。

[expr.unary.op]

sizeof和sizeof...的结果是std​::​size_t类型的常量

[expr.sizeof]

要避免实现定义的行为，您必须在应用之前转换为int -

如果目标类型已签名，则该值如果可以在目标类型中表示，则不会更改; 否则，该值是实现定义的。

[conv.integral]

class A{};

int main() {
    A a;
    auto x = -(int{sizeof(a)});
    cout << x << endl;
    return 0;
}

Answer 4

如果我们看一下： https ： //en.cppreference.com/w/cpp/language/sizeof ，结果是size_t类型，它是unsigned 。 您明确需要将其声明为signed int以允许负值。

您可以编写允许负值的int而不是auto 。