c++ - 表达式类型

Question

考虑 C++ 程序的以下部分；打印到控制台的值作为注释给出。

{ // case 1
unsigned int x = 10; 
unsigned int y = 20; 
std::cout << "u/u x - y: " << x-y << std::endl; // 4294967286
}   

{ // case 2
int x = 10; 
int y = 20; 
std::cout << "s/s x - y: " << x-y << std::endl; // -10
}   

{ // case 3
unsigned int x = 10; 
int y = 20; 
std::cout << "u/s x - y: " << x-y << std::endl; // 4294967286
}   

{ // case 4
int x = 10; 
unsigned int y = 20; 
std::cout << "s/u x - y: " << x-y << std::endl; // 4294967286
}

我试图弄清楚 C++(尝试使用 gcc 4.7.2)如何从表达式定义类型(更具体地说，它的符号)。对于情况 1、3 和 4，通常的算术转换应该将这两个值提升为无符号整数:

 10 = b00000000000000000000000000001010
 20 = b00000000000000000000000000010100

然后，它会进行 2 的补码以获得 -20 并将其相加:

 10 = b00000000000000000000000000001010
-20 = b11111111111111111111111111101100
      b11111111111111111111111111110110

将其解释为一个无符号整数，您将得到 4294967286——很好。

显然，对于案例 2，您会得到相同的计算/结果；然而，通常的算术转换应该导致两个操作数都被解释为带符号的 int，而且结果似乎被解释为 有符号 整数。

据此，我推断，如果在通常的算术转换后对操作数进行签名，则结果也是有符号的。否则，结果是无符号的。

所以，我的问题是:

1. 我的推论正确吗？
2. 标准在哪里定义的？我在 C 或 C++ 标准中找不到对此的任何引用。
3. 其他操作呢？我怀疑 +、* 等将以相同的方式工作，但是移位和逻辑运算呢？

编辑: 这似乎与 C++11 type of (signed + unsigned)? 有关，但我的问题的关键部分似乎在接受的答案中缺失:在通常的算术转换之后，表达式的结果是否始终是两个操作数的类型？

Answer 1

转换遵循整数转换排名原则。简而言之，整数操作数的处理方式如下。

首先，每个小于 int 的操作数被转换为 int(如果原始类型的所有值都适合)，或转换为 unsigned int如果没有。

在那之后，如果(可能转换的)操作数类型是:

• 完全一样，没有发生转换。

• 大小相同，无符号优先。

• 不同大小，较小的转换为较大的。如果较大的是无符号的，较小的也会转换为无符号的。

这种转换将操作数变成相同的类型，这也是结果的类型。

它包含在 C++11 标准的 [expr]§9 中。它还与 [conv] 和 [conv.rank] 密切相关。 [expr] 的子章节中的各个运算符的描述中涵盖了这究竟适用于哪些运算符。