c - 转换为 uint64 时 int32 或 32 位指针的意外符号扩展

Question

我使用 Visual Studio 2010 (cl.exe/W4) 将此代码编译为 C 文件:

int main( int argc, char *argv[] )
{
    unsigned __int64 a = 0x00000000FFFFFFFF;
    void *orig = (void *)0xFFFFFFFF;
    unsigned __int64 b = (unsigned __int64)orig;
    if( a != b )
        printf( " problem\ta: %016I64X\tb: %016I64X\n", a, b );
    return;
}

没有警告，结果是:

problem a: 00000000FFFFFFFF b: FFFFFFFFFFFFFFFF

我想 int orig = (int)0xFFFFFFFF 不会那么有争议，因为我没有将指针分配给整数。但是结果是一样的。

有人可以向我解释一下 C 标准中的什么地方提到 orig 是从 0xFFFFFFFF 到 0xFFFFFFFFFFFFFFFF 的符号扩展吗？

我假设 (unsigned __int64)orig 会变成 0x00000000FFFFFFFF。好像是先转换成有符号的__int64类型，然后才变成无符号的？

编辑:这个问题已经得到解答，因为指针是符号扩展的，这就是我在 gcc 和 msvc 中看到这种行为的原因。但是我不明白为什么当我做类似 (unsigned __int64)(int)0xF0000000 的事情时，它的符号会扩展到 0xFFFFFFFFF0000000 但 (unsigned __int64)0xF0000000 并没有显示什么我想要 0x00000000F0000000。

编辑:对上述编辑的回答。 (unsigned __int64)(int)0xF0000000 被符号扩展的原因是因为，正如用户 R 所指出的那样:

Conversion of a signed type (or any type) to an unsigned type always takes place via reduction modulo one plus the max value of the destination type.

在 (unsigned __int64)0xF0000000 中，0xF0000000 开始时是无符号整数类型，因为它不适合整数类型。接下来，已转换为无符号类型 unsigned __int64。

所以对我来说，从中得到的收获是一个函数返回一个 32 位或 64 位指针作为 unsigned __int64 进行比较，我必须首先转换我的 32 位指针中的 32 位指针-bit 在提升为 unsigned __int64 之前应用到无符号类型。生成的代码如下所示(但是，您知道，更好):

unsigned __int64 functionidontcontrol( char * );
unsigned __int64 x;
void *y = thisisa32bitaddress;
x = functionidontcontrol(str);
if( x != (uintptr_t)y )

再次编辑:这是我在 C99 标准中找到的内容:6.3.1.3 有符号和无符号整数

• 1 当整数类型的值转换为另一个整数时_Bool 以外的类型，如果该值可以用新的表示类型，它是不变的。
• 2 否则，如果新类型是无符号的，则该值由反复比最大值加一或减一可以用新类型表示，直到值在新类型的范围。49)
• 3 否则，新类型被签名且值不能被在其中代表；结果要么是实现定义的，要么是实现定义的信号被提出。
• 49) 规则描述的是数学值的算术，而不是给定类型表达式的值。

Answer 1

将指针转换为整数是实现定义的。

Here gcc 是如何做到的，即如果整数类型大于指针类型，它会进行符号扩展(无论整数是有符号还是无符号，这都会发生，只是因为 gcc 决定实现它)。

大概 msvc 的行为相似。编辑，我在 MSDN 上能找到的最接近的东西是 this/this ，建议将 32 位指针转换为 64 位指针也进行符号扩展。