C++ x86机器上的uint64_t整数移位是否超过32位未定义行为？

经过艰苦的学习，我尝试在x86机器上将

long

和

uint64\u t

左移到32位以上，结果是

0

。我模模糊糊地记得读过32位机器上的某个地方，移位运算符只处理前32位，但记不起源代码。

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我想知道的是，在x86机器上移动超过32位的uint64_t整数是否属于未定义行为？

通过0和类型宽度的前一个数字进行移动不会导致未定义行为，但左移负数会导致未定义行为。你会那样做吗

另一方面，右移负数是实现定义的，大多数编译器在右移有符号类型时传播符号位。

该标准规定（n1570中的6.5.7）：

3对每个操作数执行整数提升。结果的类型是 提升后的左操作数的值。如果右操作数的值为负数或大于或等于提升后的左操作数的宽度，则行为未定义

4 E1>E2的结果是E1右移位E2位位置。如果E1具有无符号类型 或者，如果E1具有有符号类型和非负值，则结果值为整数 E1/2E2商的一部分。如果E1具有有符号类型和负值，则 由此产生的价值已确定

将

uint64\t

移动小于64位的距离完全由标准定义

由于

long-long

必须至少为64位，因此如果结果没有溢出，则小于64位的移位

long-long

值由非负值标准定义

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但是，请注意，如果您编写的文字适合32位，例如

uint64_t s=1，则C标准需要移位才能正常工作。特定的错误编译器可能有您描述的缺陷，但这就是错误行为

这是一个测试程序：

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

int main(void)
{
    uint64_t x = 1;
    for (int i = 0; i < 64; i++)
        printf("%2d: 0x%.16" PRIX64 "\n", i, (x << i));
    return 0;
}

不，没关系

ISO 9899:2011 6.5.7位移位运算符

如果右操作数的值为负数或大于或等于提升后的左操作数的宽度，则行为未定义

这里的情况不是这样的，所以它很好，定义也很好。
回答了关于C语言规范的问题。至于在x86机器上，当您发出可变数量的移位时，实际会发生什么情况，请参阅第2B卷第页。4-506：

计数被屏蔽为5位（或6位
如果处于64位模式，则使用REX.W）。计数范围限制为0到31（如果需要，则为63
64位模式，使用REX.W）

因此，如果尝试移位量大于31或63（分别针对32位和64位值），硬件将只使用移位量的底部5或6位。所以这个代码：

uint32_t RightShift(uint32_t value, uint32_t count)
{
    return value >> count;
}

将导致x86和x86-64上的
RightShift（2,33）==1
。根据C标准，它仍然是未定义的行为，但在x86上，如果编译器将其编译为
sar
指令，它将在该体系结构上定义行为。但是您仍然应该避免编写这种依赖于特定于体系结构的怪癖的代码。
不应该这样。你在用什么编译器？请澄清你所说的“m/c”是什么意思？我以前从未听说过“m/c”。在我的分支中，MC最有可能代表微控制器，或者不太可能代表摩托罗拉/飞思卡尔集成电路。想象一下，如果没有人使用奇怪的首字母缩略词，作为程序员工作会变得多么容易！您可能使用了类似于
uint64\u t x=1的内容，如果您发布了行为不端的代码，您可以更清楚地了解此处实际发生的情况。+1。应该是这样的。兼容的编译器必须遵循C标准。@drhirsch指出了可能存在的问题：类似于
uint64\u t x=1，大多数编译器对
unsigned
进行逻辑（插入0）右移，对
有符号的
变量进行算术（插入符号位）右移。至少我使用过的任何编译器。左移负数不是未定义的行为；它是实现定义的。在实践中，如果处理器有一条指令，当向左移位时，它将符号扩展，我希望编译器使用它；“定义实现”是为了支持没有此类指令的处理器。@JamesKanze C99 6.5.7:4“否则，行为未定义”。如果您正在寻找一个静态分析器，如果您左移一个负数，它会（可选）警告您，请参阅我的简历中的链接。@drhirsch我已经澄清了我的意思是“传播符号位”仅适用于有符号类型。@JamesKanze我所指的静态分析器的
-val左移负报警
选项在默认情况下是打开的。尽管如此，我们还是需要将此警告设置为可选的，因为许多程序员认为负数的左移位是实现定义的，并且只要编译器同意，这样的警告对他们来说只是噪音。但是由于它是未定义的行为，编译器可能已经决定实际移位不会发生，因此，甚至可能不会发出汇编程序指令。因此，进一步研究汇编程序将做什么是没有意义的。编译器将使用
shr
进行无符号右移
sar
（算术右移）将复制MSB，违反非UB情况下的C语义。编译器知道移位将计数屏蔽为
&31
或
&63
，因此将实际优化
值>>（count&31）
到单个
shr
或
shrx
指令，因为它实现了
&31
以及移位。很好地说明了正在发生的事情。我个人不喜欢
P
uint32_t RightShift(uint32_t value, uint32_t count)
{
    return value >> count;
}