c++ - 了解 gsl::narrow 实现

Question

C++ Core Guidelines有一个 narrow如果类型转换更改值，则抛出。看着 microsoft implementation图书馆:

// narrow() : a checked version of narrow_cast() that throws if the cast changed the value
template <class T, class U>
T narrow(U u) noexcept(false)
{
    T t = narrow_cast<T>(u);
    if (static_cast<U>(t) != u)
        gsl::details::throw_exception(narrowing_error());
    if (!details::is_same_signedness<T, U>::value && ((t < T{}) != (u < U{})))  // <-- ???
        gsl::details::throw_exception(narrowing_error());
    return t;
}

我不明白第二个if .它检查什么特殊情况，为什么不检查 static_cast<U>(t) != u够了吗？

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为了完整性:

narrow_cast只是一个static_cast :

// narrow_cast(): a searchable way to do narrowing casts of values
template <class T, class U>
constexpr T narrow_cast(U&& u) noexcept
{
    return static_cast<T>(std::forward<U>(u));
}

details::is_same_signdess是它的广告:

template <class T, class U>
struct is_same_signedness
    : public std::integral_constant<bool,
        std::is_signed<T>::value == std::is_signed<U>::value>
{
};

Answer 1

这是检查溢出。让我们看看

auto foo = narrow<int>(std::numeric_limits<unsigned int>::max())

T将是 int和 U将是 unsigned int .所以

T t = narrow_cast<T>(u);

会给商店-1在 t .当你把它放回去时

if (static_cast<U>(t) != u)

-1将转换回 std::numeric_limits<unsigned int>::max()所以检查会通过。这不是有效的转换，因为 std::numeric_limits<unsigned int>::max()溢出 int并且是未定义的行为。那么我们继续

if (!details::is_same_signedness<T, U>::value && ((t < T{}) != (u < U{})))

并且由于标志不相同，我们评估

(t < T{}) != (u < U{})

这是

(-1 < 0) != (really_big_number < 0)
==  true != false
==  true

所以我们抛出一个异常。如果我们走得更远，回过头来使用 so t变为正数，则第二次检查将通过，但第一次检查将失败，因为 t将是正数，并且转换回源类型仍然是相同的正值，不等于其原始值。