Как следует из заголовка вопроса, присваивание 2^31 знаковому и беззнаковому 32-битовая целочисленная переменная дает неожиданный результат.
Вот короткая программа (вC++
), которую я сделал, чтобы посмотреть, что происходит:
#include <cstdio>
using namespace std;
int main()
{
unsigned long long n = 1<<31;
long long n2 = 1<<31; // this works as expected
printf("%llu\n",n);
printf("%lld\n",n2);
printf("size of ULL: %d, size of LL: %d\n", sizeof(unsigned long long), sizeof(long long) );
return 0;
}
Вот результат:
MyPC / # c++ test.cpp -o test
MyPC / #./test
18446744071562067968 <- Should be 2^31 right?
-2147483648 <- This is correct ( -2^31 because of the sign bit)
size of ULL: 8, size of LL: 8
Затем я добавил к ней еще одну функцию p()
,:
void p()
{
unsigned long long n = 1<<32; // since n is 8 bytes, this should be legal for any integer from 32 to 63
printf("%llu\n",n);
}
При компиляции и работает, вот что смутило меня еще больше:
MyPC / # c++ test.cpp -o test
test.cpp: In function ‘void p()’:
test.cpp:6:28: warning: left shift count >= width of type [enabled by default]
MyPC / #./test
0
MyPC /
Почему компилятор должен жаловаться на то, что счетчик сдвига влево слишком велик?sizeof(unsigned long long
)возвращает 8, значит ли это, что 2^63-1 является максимальным значением для этого типа данных?
Мне пришло в голову, что, возможно, n*2 и n<<1 не всегда ведут себя одинаково, поэтому я попробовал это.:
void s()
{
unsigned long long n = 1;
for(int a=0;a<63;a++) n = n*2;
printf("%llu\n",n);
}
Это дает правильное значение 2^63 в качестве вывода, которое9223372036854775808
(Я проверил это с помощью Python). Но что плохого в том, чтобы заниматься левым дерьмом?
Арифметический сдвиг влево на n эквивалентен умножению на 2 n (при условии, что значение не переполняется)
--Википедия
Значение не переполняется, появится только знак минус, поскольку значение равно 2^63 (установлены все биты ).
Я до сих пор не могу понять, что происходит со сдвигом влево, кто-нибудь может объяснить это?
PS:Эта программа была запущена на 32-битной системе под управлением linux mint (если это поможет)