c++ - C++ 整数除法如何用于限制和负值？

Question

我在 C++ 中使用整数除法面临一些奇怪的结果。我正在尝试计算:-2147483648/-1。

我得到的是 3 个不同场景下的 3 个不同结果:

int foo(int numerator, int denominator) {
    int res = numerator / denominator; // produces SIGFPE, Arithmetic exception interrupt

    cout << res << endl;
}

int main() {
    int res = -2147483648 / -1;
    cout << res << endl;               // prints -2147483648
    cout << -2147483648 / -1 << endl;  // prints 2147483648
    foo(-2147483648, -1);
    return 0;
}

为什么整数除法运算在不同情况下会产生不同的结果？

Answer 1

文字 -2147483648/-1 由编译器计算为 2147483648，其数据类型的宽度足以容纳该值。

当直接打印字面量时，它会正确打印值。

当文字存储在 res 中时，它被强制转换为 int。 int 在您的系统上似乎是 32 位宽。值 2147483648 不能表示为 32 位有符号整数，因此强制转换会导致溢出。在您的系统上，此溢出会导致值 -2147483648(可能使用二进制补码)。

最后，当试图在运行时执行除法时(在foo函数中)，由于溢出而发生SIGFPE异常(因为int 数据类型不能代表结果)。

请注意，所有这三个选项都依赖于平台相关行为:

• 当文字计算溢出时编译器不会产生任何错误(或其他问题)，而只是使用足够大的数据类型来保存结果
• 存储文字时 int 溢出的事实会生成该特定值(并且没有其他问题)
• 运行时溢出时抛出SIGFPE异常