在 C++ 中使用所有 32 位整数的算术溢出？

Question

这应该只是将 1 添加到一个无符号整数： prev = nums[nextIndex + 1]; 但它给出了警告说

算术溢出：对 4 字节值使用运算符“+”，然后将结果转换为 8 字节值。 在调用运算符“+”之前将值转换为更宽的类型以避免溢出

但我没有使用任何 8 字节值，它们都是 32 位整数......为什么它为我将东西转换为 8 字节值？

我正在做一些关于 LeetCode 的问题，所以这里是我正在研究的问题的完整代码，只是旋转一个整数向量：

    void rotate(std::vector<int>& nums, int k) {
        k %= nums.size();
        if (k > 0) {
            unsigned int offsetCounter = 0; 
            int prev;
            int next = nums[0];
            for (unsigned int i = 0; i < nums.size(); i++) {


                int f = k * i;

                unsigned int nextIndex = ((unsigned int)((unsigned int)k * ((unsigned int)i + (unsigned int)1)) + (unsigned int)offsetCounter) % (unsigned int)nums.size();

                if (nextIndex == offsetCounter) {
                    offsetCounter++;
                    prev = nums[nextIndex + 1];
                }
                else
                {
                    prev = nums[nextIndex];
                }
                nums[nextIndex] = next;
                next = prev;
            }
        }
    }

nextIndex也给出了相同的警告，唯一摆脱它的方法是将所有内容转换为 unsigned int。 我不明白为什么当我绝对不​​使用 8 字节值时它说我使用 8 字节值。 过去我忽略了这样的警告，但 LeetCode 非常重视它们。 谢谢你。

Answer 1

向量索引（和std::vector::size() ）是size_t s，而不是unsigned int s，这就是你的问题的来源。

要解决此问题，请将所有unsigned int变量声明为size_t并摆脱所有这些强制转换：

void rotate(std::vector<int>& nums, size_t k) {
    k %= nums.size();
    if (k > 0) {
        size_t offsetCounter = 0; 
        int prev;
        int next = nums[0];
        for (size_t i = 0; i < nums.size(); i++) {
            size_t nextIndex = (k * i + 1 + offsetCounter) % nums.size();

            if (nextIndex == offsetCounter) {
                offsetCounter++;
                prev = nums[nextIndex + 1];
            }
            else
            {
                prev = nums[nextIndex];
            }
            nums[nextIndex] = next;
            next = prev;
        }
    }
}

现场演示

Answer 2

std::vector operator[]定义为

constexpr reference operator[]( size_type pos );

加上几个类似的重载，都采用std::vector定义的size_type类型参数。 Cppreference.com 是这样说的：

无符号整数类型（通常是 std::size_t）

关于std::size_t的解释（部分）：

std::size_t 通常用于数组索引和循环计数。 使用其他类型（例如 unsigned int）进行数组索引的程序在索引超过 UINT_MAX 或依赖于 32 位模算术时可能会在例如 64 位系统上失败。

在索引 C++ 容器时，例如 std::string、std::vector 等，适当的类型是此类容器提供的成员 typedef size_type。 它通常被定义为 std::size_t 的同义词。

所以： std::vector使用通常等同于std::size_t的类型进行索引，它在您的机器上是 64 位无符号整数。

因此，如果您希望警告消失，您可以将nextIndex定义为 64 位无符号整数，例如

• unsigned long nextIndex或
• size_t nextIndex;
• std::vector<int>::size_type nextIndex;

或使用unsigned ling long类型的常量强制转换：

prev = nums[nextIndex + 1ull];