c++ - 为什么将无符号数左移 32 次不会产生零？

Question

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
   cout << "sizeof(unsigned int): " << sizeof(unsigned int) << endl; 
   unsigned a = 1;
   int i = 0;
   while (a) {         
        cout << "a[" << i++ << "]: " << a << endl;        
        a <<= 1;
   }

   cout << "a[" << i << "]: " << a << endl;

   unsigned b = 1;
   unsigned c = (b << 31);
   unsigned d = (b << 32);

   cout << "c: " << c << endl;
   cout << "d: " << d << endl;

   return 0;
}

/* 输出http://www.compileonline.com/compile_cpp_online.php */

Compiling the source code....
$g++ main.cpp -o demo -lm -pthread -lgmpxx -lgmp -lreadline 2>&1
main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:19:23: warning: left shift count >= width of type [enabled by default]

Executing the program....
$demo

sizeof(unsigned int): 4
a[0]: 1
a[1]: 2
a[2]: 4
a[3]: 8
a[4]: 16
a[5]: 32
a[6]: 64
a[7]: 128
a[8]: 256
a[9]: 512
a[10]: 1024
a[11]: 2048
a[12]: 4096
a[13]: 8192
a[14]: 16384
a[15]: 32768
a[16]: 65536
a[17]: 131072
a[18]: 262144
a[19]: 524288
a[20]: 1048576
a[21]: 2097152
a[22]: 4194304
a[23]: 8388608
a[24]: 16777216
a[25]: 33554432
a[26]: 67108864
a[27]: 134217728
a[28]: 268435456
a[29]: 536870912
a[30]: 1073741824
a[31]: 2147483648
a[32]: 0
c: 2147483648
d: 1

问题> 如您所见，a[32 等于 0。现在为什么 d 不是 0 而是 1?

Answer 1

这是 C/C++ 中的未定义行为。

标准特别对此未定义，因为不同的 CPU 在出现这种转变时会做不同的事情。具体来说，在 32 位 Intel 上，我相信只有移位量的低 5 位被 CPU 使用，其余位被忽略。如果我没记错的话，PowerPC 和 64 位 Intel 都使用低 6 位而忽略其余部分。

高级语言可能会尝试通过更正结果使其在逻辑上更加一致来解决这个问题，但是像 C/C++ 这样的低级语言被设计为“接近金属”并且会想要生成一个单一的<< 的移位指令运营商。