为什么 uint64_t 类型的 -INT_MIN 不是 2147483648

Question

我理解p的结果。 有人可以解释为什么up2 (uint64_t type) != 2147483648但up (uint32_t type) == 2147483648吗？

有人提到将 -INT_MIN 分配给无符号整数 up2 会导致溢出，但是

1. -INT_MIN已经是一个正数了，所以可以把它分配给uint64_t up2吗？

2. 为什么将-INT_MIN分配给uint32_t up似乎-INT_MIN ？ 它产生正确的结果为 2147483648。

    #include <iostream> #include <climits> using namespace std; int main() { int n = INT_MIN; int p = -n; uint32_t up = -n; uint64_t up2 = -n; cout << "n: " << n << endl; cout << "p: " << p << " up: " << up << " up2: " << up2 << endl; return 0; }

   结果：

    n: -2147483648 p: -2147483648 //because -INT_MIN = INT_MIN for signed integer up: 2147483648 //because up is unsigned int from 0 to 4,294,967,295 (2^32 − 1) and can cover 2147483648 up2: 18446744071562067968 //Question here. WHY up2 != up (2147483648)???

Answer 1

int p = -n;的行为在 2 的补码系统上未定义（接受您的问题中有错字； INT_MAX在这样的系统上总是奇数），因为您的int类型溢出。 所以你的整个程序是未定义的。

这就是为什么您会在许多库中看到INT_MIN定义为-INT_MAX - 1 。

Answer 2

请注意，当您由于有符号整数溢出而调用未定义行为时，以下是您所观察到的行为的最可能解释：

如果int在您的系统上是 32 位，并且您的系统使用一个补码或二进制补码来存储有符号整数，那么符号位将扩展为 64 位无符号类型的高 32 位。

如果您以 base-16 打印出您的值可能会更有意义。

n = 0x80000000
p=0x80000000
up=0x80000000
up2=0xFFFFFFFF80000000

Answer 3

您看到的是-n转换为uint64 ，其中溢出不是 40 亿，而是 2**64：

18446744073709551616 - 2147483648 = 18446744071562067968

Answer 4

您的情况下的表达式-n会导致未定义的行为，因为结果无法适应int数据类型的范围。 （无论您是否将此未定义的结果分配给“更宽”类型的变量都无关紧要，反转本身是用int 。）

试图解释未定义的行为是没有意义的。