c - 扩展标准C中的移位或算术运算

Question

对不起，英语不好。

uint16_t a, c;
uint8_t b = 0xff;

a = b<<8;
c = b*10;

我们得到的 a和 c的值是多少？任意整数类型的情况如何？

Answer 1

uint16_t a, c;
uint8_t b = 0xff;

a = b<<8;

首先，对 <<的参数执行整数提升。常量 8是 int，因此不会转换。由于 uint8_t的转换等级小于 int的转换等级，并且 uint8_t的所有值都可以表示为 int，因此 b会被转换-保留其值-变为 int。然后将得到的 int值向左移八位。

如果 int仅16位宽，则值 0xff * 2^8不能表示为 int，然后该移位调用未定义的行为-n1570和C99中的6.5.7（4）：


  如果E1具有带符号的类型和非负值，并且E1×2E2可表示为结果类型，则为结果值；否则，行为是不确定的。


否则，结果为 255*256 = 65280 = 0xFF00。由于该值可以用 a类型表示，因此将 int转换结果转换为 uint16_t会保留该值。如果结果超出范围（例如，移位距离为9 [并且 int足够宽]），则将对 2^16取模，以得到 0到 2^16 - 1范围内的值， >。

c = b*10;

通常的算术转换是对 uint16_t的操作数执行的。两个操作数都具有整数类型，因此首先执行整数提升。由于 *是 10，并且 int类型的所有值都可以表示为 b，因此整数提升使两个操作数具有相同的类型 int，并且通常的算术转换不需要任何进一步的转换。乘法是在类型 int处完成的，其结果 int再次可以用 2550类型表示，因此在将值存储在 c中之前进行的对 uint16_t的转换将保留该值。


  任意整数类型的情况如何？


对于 c：


整数促销；转换级别小于或等于 <<（和 int）[宽度为 unsigned int <=的整数类型]和位域为 (unsigned) int的整数类型的值/表达式， _Bool， int和 signed int转换为 unsigned int或 int（如果 unsigned int可以表示原始类型的所有值，则为 int，否则为 unsigned int）。
如果（提升的）右操作数（移位距离）为负或大于或等于（提升的）左操作数的宽度（值位的数量加符号位；有一个符号位或没有符号位），则行为是未定义。如果（提升的）左操作数的值为负，则行为未定义。如果（提升的）左操作数的类型是无符号的，则结果为 value * 2^distance，以模 2^width为模。如果（提升的）左操作数的类型是带符号的且值是非负的，则结果为 value * 2^distance（如果该类型可以表示该类型），否则行为未定义。
如果在2中未发生未定义的行为，则结果将转换为存储在其中的变量的类型。


如果目标类型为 _Bool（或其别名），则将非零结果转换为1，将零结果转换为0，否则
如果结果可以目标类型表示，则保留其值，否则
如果目标类型是无符号的，则结果以模 2^width的形式减少，否则
结果以实现定义的方式转换，或者引发实现定义的信号。



对于 *：


执行通常的算术转换，以便两个（转换后的）操作数具有相同的类型。
以结果类型执行乘法；如果那是有符号整数类型并且乘法溢出，则该行为是不确定的。
以与上述相同的方式将结果转换为目标类型。




这就是定义抽象机的方式，如果实现可以通过另一种方式达到相同的结果（定义了行为），则它可以在按条件规则下随意执行。