c - 当左移不等于乘以 2

Question

我尝试了 KR 练习 2.1 - 确定 long 的范围直接计算变量。

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main()
{
    unsigned short long_bits =  sizeof( long ) * CHAR_BIT;
    printf( "LONG_MAX   = %ld\n", ( 1L << ( long_bits - 1 ) ) - 1 );
    printf( "LONG_MIN   = %ld\n", ( -1 ) * ( 1L << ( long_bits - 1 ) ) );
    printf( "ULONG_MAX (1) = %lu\n", ( 1UL << long_bits ) - 1 );    // doesn't work

    printf( "ULONG_MAX (2) = %lu\n", 2*( 1UL << ( long_bits - 1 ) ) - 1 );  // work
    printf( "\n" );
}

• ULONG_MAX (1) = 0是错误的，因为我想是左移溢出。
• ULONG_MAX (2) = 18446744073709551615将最后一个左移替换为乘以 2 似乎是正确的。

所以看起来左移运算符会溢出，但乘法不会？这个中间计算吗2*( 1UL << ( long_bits - 1 ) ) 提升到超过long的某种类型？在我的机器中，long和 long long完全相同(8 字节)。

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编辑:正如 Lundin 指出的那样，ULONG_MAX 所需的一切是printf( "ULONG_MAX = %lu\n", ~0L );

在这种情况下使用左移会导致 UB，乘以 2 也可能是 UB(尽管情况 2 的结果看起来是正确的)。

Answer 1

仅当您左移的量小于类型的大小时，才会定义值左移的行为。因此，1UL << long_bits是未定义的行为，任何事情都可能发生，包括从你的 Nose 里飞出的 Sprite 。

让n是我们正在使用的类型中的位数。在实践中，根据平台的不同，在这种情况下会发生两种行为:要么，左移 n或更多产品 0 (因为整个位模式被移出)，或者左移以模 n 减少, 所以左移 n places 的行为类似于左移 0地方，产生1UL << 0或 1 .