当x，y是字符，并且ux=（无符号）x，uy=（无符号）y时，在C中ux-uy==-（y-x）总是正确的吗？_C_Char_Integer_Unsigned Integer

当x，y是字符，并且ux=（无符号）x，uy=（无符号）y时，在C中ux-uy==-（y-x）总是正确的吗？

当x，y是字符，并且ux=（无符号）x，uy=（无符号）y时，在C中ux-uy==-（y-x）总是正确的吗？,c,char,integer,unsigned-integer,C,Char,Integer,Unsigned Integer,我有以下C代码： char x, y; // Some random values unsigned ux = (unsigned)x; unsigned uy = (unsigned)y; 我需要确定表达式ux-uy==-（y-x）是否总是正确的，并证明它或给出一个反例我不知道这是不是真的，因为它们是不同类型的整数，大小不同，其中两个是有符号的，另外两个是无符号的。不，有很多情况下，ux-uy==-（y-x）是不正确的 char具有实现定义的符号性，因此没有可移植的方法来判断x和y首先是

我有以下C代码：

char x, y; // Some random values
unsigned ux = (unsigned)x;
unsigned uy = (unsigned)y;

我需要确定表达式

ux-uy==-（y-x）

是否总是正确的，并证明它或给出一个反例

我不知道这是不是真的，因为它们是不同类型的整数，大小不同，其中两个是有符号的，另外两个是无符号的。

不，有很多情况下，

ux-uy==-（y-x）

是不正确的

```
char
```
具有实现定义的符号性，因此没有可移植的方法来判断x和y首先是包含正值还是负值
x和y将整数提升为
```
int
```
，而不考虑其符号性，可能是符号扩展
```
=
```
的操作数将根据“通常的算术转换”得到平衡，这意味着您最终将右操作数隐式转换为无符号类型，而不管它最初的值是什么
在理论上，这是以实现定义的方式完成的，但在实践中，它将在所有现实世界2的补充系统上工作相同

总结：由于实现定义的行为和隐式提升，该代码要可靠/可移植地工作还远远不够。在给定特定输入的情况下，可能还会发生一些下溢/溢出

有关详细信息，请参阅以下帖子：

避免此类问题的解决方案是对所选类型更加小心。避免对小整数类型进行算术运算。注意可变范围。学习各种隐式类型提升规则，以及它们如何导致符号改变等问题。

这个问题比看起来更微妙。如果这是一次访谈，欢迎您详细说明实现定义的

char

符号、这些类型的大小，也包括实现定义、整数从

char

提升到

int

或

无符号int

，具体取决于类型

char

的大小和符号，关于二进制运算符（如

）隐含的类型转换、有符号和无符号减法之间的差异、与未定义变量和有符号算术溢出相关的随机值和未定义行为。如果你掌握了这些科目，你可能会发现面试官可能不会。建议极其小心地相应调整您的演示

问题中的代码具有未定义的行为，原因很简单：

char x, y; // Some random values
unsigned ux = (unsigned)x;
unsigned uy = (unsigned)y;

和

没有随机值，它们是未初始化的。计算

（无符号）x

，

（无符号）y

和

y-x

都会调用未定义的行为。因此，按照编码，等式没有意义，它是未定义的

假设将

和

初始化为随机值，在一般情况下，问题是表达式

ux-uy==-（y-x）

是否始终为真？答案是否定的，下面是一个反例：

在

char

类型与

int

具有相同大小和符号的体系结构上，表达式

y-x

可能会溢出，例如，如果

y=int\u MIN

和

x=1

，并且该溢出具有未定义的行为。因此，对于这个体系结构和这些值，表达式

ux-uy==-（y-x）

不是真的，它是未定义的

在

char

具有8位且

int

至少具有16位的更常见体系结构上，让我们研究不同的可能性：

在
```
y-x
```
中，
```
x
```
和
```
y
```
被提升为
```
int
```
，因为该类型可以表示
```
char
```
类型的所有值，无论类型
```
char
```
是否有符号
```
y-x
```
的类型为
```
int
```
且在[-255，255]和
```
-（y-x）
```
范围内，并且
```
int
```
也在相同范围内。在这些体系结构上，
```
-（y-x）
```
与
```
-y+x
```
和
```
x-y
```
具有相同的值。问题变成了：ux-uy==x-y
表达式
```
ux-uy==x-y
```
将类型为
```
unsigned int
```
的表达式与类型为
```
int
```
的表达式进行比较。
```
int
```
表达式转换为
```
unsigned int
```
，并对无符号值进行比较
通过将值
```
UINT_MAX+1
```
添加到负值并保留正值，可以将有符号整数值转换为无符号整数值。此操作的作用是计算算术值模
```
UINT\u MAX+1
```
因此，表达式的计算公式为：
（（x-mod（UINT_MAX+1））-（y-mod（UINT_MAX+1）））mod（UINT_MAX+1）=（x-y）mod（UINT_MAX+1）
模运算符是分布的，其值使得
```
x-y
```
是
```
x
```
和
```
y
```
的算术差，而与
```
char
```
的符号无关

因此，对于

sizeof（int）>1

的体系结构，答案是YES，该等式适用于

和

的所有值

@Cherubim我知道有些编译器与其他编译器不同，所以我需要知道在这种情况下应该发生什么，而不是某些编译器实际做什么。@Cherubim这里的代码不能真正证明任何事情，因为有太多定义不清的行为。保存该程序在特定时刻在特定计算机和特定编译器上的行为。@Daniel：您可以通过单击其分数下方的灰色复选标记接受其中一个答案。虽然您的参数为真，但它们并不一定意味着

ux-uy==-（y-x）

不为真，您也不会给出这样的反例