c - 理解太小类型的移位操作

Question

我的代码在 C 中有一个按位移位的问题，我归结为以下示例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>

int main(int argc, char **argv)
{
  char a = 1;
  int i=0;
  uint64_t b;
  for(i=0; i<64; i++)
  {
    b=0;
    printf("i=%d\n", i);
    b = (a<< ((uint64_t) i));
    printf("%" PRIu64 "\n", b);
  }
  return 0;

}

由于在此 MWE 中不明显的原因，a 是一个 char，我想从中生成 2 的幂，直到 2^63。它失败了，因为发生了一些奇怪的事情，因为 a 不是 uint64_t。明显的修复是

b = ((uint64_t)a<< ((uint64_t) i))

为了理解到底发生了什么，我写了上面的 MWE 示例，我从中获得了输出(部分显示):

i=30  
1073741824  
i=31  
18446744071562067968  
i=32  
1  
i=33  
2  

现在我想知道如何解释从 i=30 到 i=31 的跳转？它是如何在 i=32 处再次变为 1 的？

如果有兴趣，我用gcc (gcc (SUSE Linux) 4.8.5)编译了上面的代码

Answer 1

此处出现的(有点出乎意料的)规则是，当涉及到 << 时,

the type of the result is that of the promoted left operand

这意味着 a << (uint64_t) i 的类型是一个 int , 作为 char输入 a自动加宽为 int .

看来您的 int是一个 32 位 2 的补码类型。因此对于 i大于或等于 31，表达式的行为是未定义。