операция сравнения на неподписанных и подписанных целых

Question

См Этот фрагмент кода

int main() 
{ 
unsigned int a = 1000; 
int b = -1; 
if (a>b) printf("A is BIG! %d\n", a-b); 
else printf("a is SMALL! %d\n", a-b); 
return 0; 
} 

Это дает выход: а мал: 1001

Я не понимаю, что здесь происходит. Как работает оператор> здесь? Почему «a» меньше «b»? Если это действительно меньше, почему я получаю положительное число (1001) как разницу?

Answer 1

Бинарные операции между различными интегральными типами выполняются в рамках «общего» типа, определенного с помощью так называемых обычных арифметических преобразований (см спецификации языка, 6,3 .1.8). В вашем случае «общий» тип - unsigned int. Это означает, что операнд int (ваш b) будет преобразован в unsigned int перед сравнением, а также с целью выполнения вычитания.

Когда -1 преобразуются в unsigned int результате является максимально возможным значением unsigned int (таким же, как UINT_MAX). Излишне говорить, что это будет больше, чем ваше неподписанное значение 1000, что означает, что a > b действительно ложно, а a действительно маленький по сравнению с (unsigned) b. if в вашем коде должен быть разрешен к ответвлению else, что и наблюдалось в вашем эксперименте.

Те же правила преобразования применяются к вычитанию. Ваш a-b действительно интерпретирован как a - (unsigned) b, и результат имеет тип unsigned int. Такое значение не может быть напечатано с помощью спецификатора формата %d, поскольку %d работает только с , подписанными знаками. Ваша попытка распечатать его с помощью %d приводит к неопределенному поведению, поэтому значение, которое вы видите напечатанным (даже если оно имеет логическое детерминированное объяснение на практике), совершенно не имеет смысла с точки зрения языка C.

Редактировать: На самом деле, я могу ошибаться в неопределенной части поведения. Согласно спецификации языка C, общая часть диапазона соответствующего типа с подписью и без знака должна иметь идентичное представление (подразумевая, согласно сноске 31, «взаимозаменяемость в качестве аргументов для функций»).Таким образом, результат выражения a - b является неподписанным 1001, как описано выше, и если я что-то не упускаю, законно печатать это значение без знака с помощью спецификатора %d, так как оно попадает в положительный диапазон от int. Печать (unsigned) INT_MAX + 1 с %d будет не определена, но 1001u в порядке.

Answer 2

Вы делаете беззнаковое сравнение, т.е. сравнения от 1000 до 2^32 - 1.

Выход подписан из-% D в Printf.

N.B. иногда поведение, когда вы смешиваете подписанные и неподписанные операнды, зависит от компилятора. Я думаю, что лучше избегать их и делать броски, когда сомневаешься.

Answer 3

На типичной реализации, где int является 32-битным, -1, когда преобразуется в unsigned int является 4294967295, который действительно ≥ 1000.

Даже если вы относитесь к вычитанию в unsigned мире, 1000 - (4,294,967,295) = -4,294,966,295 = 1,001 который что вы получить.

Именно поэтому gcc будет плевать предупреждение при сравнении unsigned с signed. (Если вы не видите предупреждение, передать -Wsign-compare флаг.)

Answer 4

Найти простой способ сравнения, возможно, полезно, когда вы не можете избавиться от объявления без знака (например, [NSArray count]), просто принудительно введите «unsigned int» в «int».

Пожалуйста, исправьте меня, если я ошибаюсь.

if (((int)a)>b) { 
    .... 
} 

Answer 5

Аппаратное обеспечение предназначено для сравнения подписанных и подписанных без знака.

Если вы хотите получить арифметический результат, сначала преобразуйте значение unsigned в более крупный подписанный тип. В противном случае компилятор предположим, что сравнение действительно между значениями без знака.

И -1 представлен как 1111..1111, поэтому это очень большое количество ... Самое большое ... Когда интерпретируется как неподписанное.