C++ C++；如何在需要无符号的情况下阻止作为参数传递的负数

我已经看到了线程，但是情况完全不同，我无法将该解决方案应用于我的问题

我有以下构造函数：

Fan::Fan(Id id, std::string name, Age age);

其中，

Id

和

Age

是

typedef

的无符号int和无符号short。 这是给我的，所以我知道我必须使用它们，因为任务测试人员很可能会尝试使用大于int的数字（在unsigned int/short范围内）

显然，粉丝的

id

和

age

不能是负数。 在示例代码（要编译的代码）中，创建了一个风扇，其编号为

id

和

age

。我不能在那个里使用字符串并检查减号

当我在单元测试中输入负

age

/

id

时，我认为它不会编译。然而，事实证明它确实编译了，并且它给出了随机值（很可能是由于溢出原因）

因此，总结一下-可以使用

年龄

和

id

的负值调用构造函数，但在构造函数中，它们的值会被“重击”，并出现随机数，从而导致意外行为

例如，这：

Fan* fan = new Fan(-1, "Name", 9);

编译，并且在运行时风扇的

id

获取一些不相关的值。所以我必须能够检测构造函数中的负数。 如何“阻止”构造函数中的负数

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谢谢你的时间！我希望我的问题是清楚的。

通过声明构造函数只接受无符号值，您基本上已经“阻止”了负数可以作为参数传递

您仍然可以编写传递给函数的

-1

，但函数随后看到的是该负数的无符号解释

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例如，在32位windows应用程序中，传递

-1

将导致

Id

为

0xffffffff

或

4294967295

。现在您必须决定这是否是应用程序的有效输入，但可能是，因为它仍然是一个正数。另一方面，年龄

-1

可能是无效输入，因为它不太可能是4294967295岁。正如您所注意到的，您无法检查

-1

的无符号值。您必须检查

age

是否大于例如200，因为-1作为无符号参数给出时实际上是一个大数字。

我创建了一个小函数模板，用于检查输入是否在输出数据类型的范围内，否则会引发异常。它要求输入和输出数据类型是整数，并且输入数据类型的大小大于输出数据类型

template<typename DestType, typename SrcType>
DestType range_check_and_convert(SrcType const& src)
{
    static_assert(sizeof(SrcType) > sizeof(DestType), 
        "SrcType must be larger than DestType");
    static_assert(std::is_integral<SrcType>::value &&
                  std::is_integral<DestType>::value, "integral types only");

    if(src > static_cast<SrcType>(std::numeric_limits<DestType>::max())) {
        throw std::out_of_range("input too big");
    } else if(src < static_cast<SrcType>(std::numeric_limits<DestType>::min())) {
        throw std::out_of_range("input too small");
    }

    return static_cast<DestType>(src);
}

模板
DestType范围检查和转换（SrcType const&src）
{
静态断言（sizeof（SrcType）>sizeof（DestType），
“SrcType必须大于DestType”）；
静态_断言（std:：is_integral:：value）&&
std:：is_integral:：value，“仅限整数类型”）；
如果（src>static\u cast（std:：numeric\u limits:：max（））{
抛出标准：：超出范围（“输入太大”）；
}否则如果（src

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您希望这种行为是什么？您可以首先接受有符号整数，然后显式检查>=0。然后添加一个assert（）终止程序，或者在检查失败时抛出一个异常如果age/id小于0，您可以检查输入，直到用户为类似于您的代码输入有效的input.clang时抛出错误，但GCC不会。MSVC2013也会为相同的代码生成警告C4245。如果您无法让编译器生成警告，您唯一的选择是让构造函数执行

long

或

long

（假设其中一个大于

int

）对于这些参数，在检查值是否大于0后，分别将其强制转换为

Id

和

Age

。@Zephyer在这种情况下，您也会抛出一个异常。静态强制转换是另一个绝妙的主意。如果我尝试将long long静态强制转换为unsigned int，会发生什么情况？@Zephyer，只要源值在转换的目标类型的范围定义良好。当从有符号转换为无符号时，如果源超出范围，则会得到模2^N环绕行为（其中N是目标类型中的位数）。但是，当使用超出签名类型范围的值从unsigned强制转换为signed时，行为是由实现定义的。请解释一下为什么通过const引用传递

src

参数？我想到的唯一解释是避免在

SrcType

不是内置的t例如，如果用户使用了一些任意精度的算法，比如

gmp

@MartinDrozdik，我这样做或多或少是出于习惯。正如您所指出的，如果您处理的是内置类型，那么就没有理由这么做。