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C++ 理解无符号数的行为

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C++ 理解无符号数的行为,c++,c,unsigned,C++,C,Unsigned,我的目标是有一个无符号int值的有序升序列表，我使用sub_func选择哪个更大 sub_func返回值是int，因为我想比较所有数字中哪一个更大，它可以正常工作，但是，当我定义无符号int的最大值（0xffffff==-1）时，我遇到了一个问题。我想了解更多关于无符号数字的信息。我该如何解决这个问题 我有以下代码： #define p_max (0xffffffff) uint32 a = p_max; uint32 b = 20; int sub_func(uint32 a, uint32

我的目标是有一个无符号int值的有序升序列表，我使用
sub_func
选择哪个更大

sub_func
返回值是
int
，因为我想比较所有数字中哪一个更大，它可以正常工作，但是，当我定义无符号int的最大值（
0xffffff==-1
）时，我遇到了一个问题。我想了解更多关于无符号数字的信息。我该如何解决这个问题

我有以下代码：

#define p_max (0xffffffff)
uint32 a = p_max;
uint32 b = 20;

int sub_func(uint32 a, uint32 b) 
{
    return (b - a);
}
retrun是21，我希望它最大值是20，它是负数，我的返回类型是负数

但是，我总是看到一个正数。我不想看到的是，如何解决这个问题？

不要将
int
和
uint
混合使用，除非确实需要，因为最大值不同，因为符号将使用一位

根据您最近的评论，您可以返回0或1，然后决定添加到tail/back或head/front

uint32 sub_func(uint32 a, uint32 b)  
{
    if( a > b )
        return 0;
    else
        return 1;
}
如果要返回true或false，也可以使用bool数据类型。根据比较和返回数据类型调整函数返回代码。

（假设
uint32
为32位无符号整数类型）

b-a
是类型为
uint32
的表达式，因为两个操作数都属于该类型。由于标准定义了
uint32
的环绕行为，其值为21

您正在将其分配给一个
int
类型，因此返回值。

第一，相同类型的
有符号的
和
无符号的
存储在相同大小的相同空间中（例如
有符号的字符
和
无符号的字符
存储在1字节上）。因此，对于有符号的
，一半可能值用于存储正值，另一部分可能值用于存储负值。对于无符号
，所有可能的值仅适用于正值：


    

  • 签名字符
    ：-127到127
    • 

  • 无符号字符
    ：0到255
    • 


要计算负数，最常用的方法是“两个补”。要存储-1：


    

  • 使用值1:0x01
    • 

  • 反转它：0xFE
    • 

  • 添加1:0xFF
    • 


因此，-1在有符号上下文中存储为255在无符号上下文中存储

每个人都会说：不要把有符号和无符号混为一谈

或者，如果您确实需要，请使用更大的大小来计算签名，并且要小心：


std::uint32_t a;
std::uint32_t b;

std::int64_t = static_cast<std::int64_t>(b) - static_cast<std::int64_t>(a)



std:：uint32\u t a；
标准：uint32_t b；
std:：int64\u t=静态强制转换（b）-静态强制转换（a）



8位和16位大小数据的示例：
您所要求的是不可能的


20 - 0xfffffff = -4294967275


不可由int表示，仅限于范围
[-21474836482147483647]


两个无符号的差需要33位
 我刚刚用VC2013测试了这一点，编译器将这些值视为有符号整数，因此得到了21！这是拆解：-


int sub_func(uint32 a, uint32 b)
{
00B813C0  push        ebp
00B813C1  mov         ebp, esp
00B813C3  sub         esp, 0C0h
00B813C9  push        ebx
00B813CA  push        esi
00B813CB  push        edi
00B813CC  lea         edi, [ebp - 0C0h]
00B813D2  mov         ecx, 30h
00B813D7  mov         eax, 0CCCCCCCCh
00B813DC  rep stos    dword ptr es : [edi]
return (b - a);
00B813DE  mov         eax, dword ptr[b]
00B813E1  sub         eax, dword ptr[a]
}
00B813E4  pop         edi
00B813E5  pop         esi
00B813E6  pop         ebx
00B813E7  mov         esp, ebp
00B813E9  pop         ebp
00B813EA  ret



由于有符号32位整数的限制为[-21474836482147483647]，它无法保存减法结果，因为它超出了限制。您可以选择64位数据类型来保存减法结果。我在VisualStudio上测试了以下代码


#define p_max 0xffffffff

unsigned int a = p_max;
unsigned int b = 20;

signed long long sub_func() 
{
    return ((signed long long)b - (signed long long)a);
}

int main()
{
    signed long long x = sub_func();
}



将结果存储在
int
中并不妨碍使用
无符号
算法进行减法运算

减去两个
uint32
始终会生成类型为
uint32
的结果。如果减法的数学结果为负，则使用模运算产生一个介于
0
和无符号类型可以表示的最大值之间的值

您已使用该事实从
-1
获取
0xFFFFFFFF
。它与减法的结果一样有效


20-0xfffffff
给出的值为
-4294967275
。模
0x100000000
（a
uint32
可以表示的最大值，加上
1
）是
21
（
0x15
）<代码>21
转换为
int
仍然是
21

产生负值的一种方法是避免使用
无符号
变量进行减法，例如


int sub_func(uint32 a, uint32 b) 
{
    return (a > b) ? 1 : ((a < b) ? -1 : 0));
}



int sub_func（uint32 a，uint32 b）
{
返回值（a>b）？1:（（a
在下面的代码中，问题是为什么nResult会是21


#define p_max (0xffffffff)
uint32 a = p_max;
uint32 b = 20;

void main()
{
    int nResult = b - a;
}


您正在尝试计算：


0000 0000 0000 0001 0100
-
1111111111111111111111111111111111111111111111111

这实际上被计算为加法


1
（2的
1111111111111111111111111111111111111111
）到


0000 0000 0001 0100

=
0000 0000 0001 0101


结果是21，不考虑符号，因为它是由两个uint32操作生成的。因此，即使您将结果值强制转换为带符号的int，它也不会做出任何更改，因为它已经是一个正值。
如果
a和
false
，为什么不使用标准方法返回
true
？想想当
a=b=max
时的情况，您需要一个更宽的有符号类型，例如C++11的
long
，它至少是64位。我想要返回值，这对我的进一步编码很重要。
无符号
值不能为负。嗯，当这两个值之间的差值大于
0x7fffffff
时，您的计划是什么？您确定需要有符号的差值吗？你的+/-或+1/0/-1不够吗？你的无符号字符和有符号字符不是颠倒过来了吗？另外，在C++14之前，有符号字符可以从-127到+127。所以，如果我将p_max声明为0x0fffffff，这会起作用吗？@invicur这是一个解决方案是的，将
无符号
限制为
有符号
的最大值