c++ - 为什么 64 位 GCC 在分配数组时警告将 const int 转换为 long unsigned int？

Question

我有一个如下所示的文件 test.cpp:

void f(const int n) {
  unsigned char *a=new unsigned char[n];
  delete[] a;
}

int main() {
  f(4);
  return 0;
}

使用 -Wsign-conversion 在 64 位 GCC 中编译它标志产生警告:

test.cpp:2:39: warning: conversion to ‘long unsigned int’ from ‘const int’ may change the sign of the result [-Wsign-conversion]

(第 2 行是调用 new 的行)。我觉得 GCC 应该发出关于分配数组的警告似乎很奇怪，但下面的事情更奇怪:

1. 用 unsigned char *a=new unsigned char[(long unsigned int)n]; 替换有问题的行没有摆脱警告，也没有使用 static_cast<long unsigned int>() .

2. 如果 f 则不会产生警告用签名定义 void f(T n) , 其中T是

   1. 任意大小的非常量、有符号或无符号整数类型，或者
   2. 带符号的 64 位整数类型。

   但是当 T 时它确实会产生警告是小于 64 位的任何常量有符号整数类型。

请记住，我使用的是 64 位 (Linux) 机器，为什么符号转换警告会关心 n 的常量和大小？在这种情况下，为什么类型转换不能解决问题？

注意 1:我想在另一个编译器下测试它，但 Comeau 站点已关闭，我无法访问任何其他编译器，所以我无法判断这是否符合标准，或 GCC 错误。

注意 2:test.cpp 是我拥有的“真实”C++ 文件中的一个问题的最小示例，在该文件中，我摆脱警告的最佳方法是将有问题的行包围起来:

#pragma GCC diagnostic push
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wsign-conversion"
// ...
#pragma GCC diagnostic pop

Answer 1

我对细节不太了解，但在我看来，问题实际上是符号扩展名(因为 size_t 很可能是您系统上的 unsigned long)。考虑以下代码:

#include <stdio.h>
void f(const int n) {
      unsigned long int b = static_cast<long unsigned int>(n);
      printf ("0x%llx == %lld\n", b, b);
}

int main() {
      unsigned long int c = 1;
      c <<= 31;
      printf ("0x%llx == %lld \n", c, c);
      f(c);
      return 0;
}

它打印:

0x80000000 == 2147483648
0xffffffff80000000 == -2147483648

请注意，我有意选择了一个表示负数的值作为 int，而不是 long。第一次打印实际上应该是 0x0000000080000000。如果我选择一个简单的 -1，它仍然会被符号扩展为 -1，但是这个给出了完全不同的东西。

当然，如果您将它显式转换为无符号数，您还会得到其他东西，但我的猜测是编译器更担心隐式转换(在这种情况下向上转换为 64 位)，您更有可能这样做错过(“更多位可能会出什么问题？”)

另一个提示是上转换问题困扰着我们(如果不是，我很乐意听到另一个解释):

int main() {
    int n = 1;
    const long int a = static_cast<long int> (n);
    const int b = static_cast<int> (n);
    char* ap = new char [a];
    char* bp = new char [b];
}

这只在 b 上提示

test.cpp: In function ?int main()?:
test.cpp:8:27: warning: conversion to ?long unsigned int? from ?const int? may change the sign of the result [-Wsign-conversion]
     char* bp = new char [b];

所以我们排除了函数参数传递的可能性

现在，如果我可以进一步推测，也许这个警告是特定于内存分配的(请注意，您不会通过简单地将 n 转换为 long 来获得它)，因为编译器会想要在给定常量的情况下执行一些分配魔术尺寸。想象一下当它看到您正在尝试做的事情时的震惊。