int32_t 到 uint64_t 转换的顺序

Question

C++标准是否保证integer转换既加宽又去掉符号是符号扩展还是零扩展？

快速测试：

int32_t s = -1;
uint64_t u = s;

在 Xcode 下产生 0xFFFFFFFFFFFFFFFF，但这是首先定义的行为吗？

Answer 1

当你这样做

uint64_t u = s;

[dcl.init]/17.9适用，其中规定：

正在初始化的 object 的初始值是初始化表达式的（可能转换的）值。 如有必要，将使用标准转换序列 ([conv]) 将初始化表达式转换为目标类型的 cv 非限定版本； 不考虑用户定义的转换。

如果我们查看[conv] ，在积分转换下，我们有

否则，结果是与源 integer 模 2 ^N一致的目标类型的唯一值，其中 N 是目标类型的宽度。

所以你保证会发生的是 -1 成为可能表示的最大数字，-2 比它少一，-3 比 -2 少一，依此类推，基本上它“环绕”。

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实际上，

unsigned_type some_name = -1;

是为该无符号 integer 类型创建具有最大值的变量的规范方法。

Answer 2

您可以在其他答案中找到标准措辞。

但是为了帮助您形成一个直观的心理 model 扩大转换，将这些视为一个两步过程会很有帮助：

1. 值的符号扩展或零扩展。 如果值是有符号类型，则使用符号扩展。 这里int32_t符号扩展为int64_t 。 在 x86 上，类型的有符号性决定了使用的是MOVSX还是MOVZX指令。
2. 将扩展值转换为目标类型（更改符号）。 这里int64_t被转换为uint64_t 。 它涉及 0 条汇编指令，因为寄存器是无类型的，编译器只是将包含int32_t符号扩展结果的寄存器视为uint64_t 。

请注意，该标准没有指定这些步骤，它只是指定了所需的结果。

Answer 3

从积分转换部分：

[conv.integral/3]:否则，结果是与源 integer 模2 ^N一致的目标类型的唯一值，其中N是目标类型的宽度。

换句话说，环绕“最后发生”。