C++ 为什么在C中进行大量的位移位

发布于03月09日

我是C语言的初学者，对它的怪癖很感兴趣.为什么这段代码还能工作呢？

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned char i = 126;
    i = (i << 1000000000000000000000000000000000) % 10;
    printf("%d", i);

    return 0;
}

i实际上可以处理高达6位的移位，但我能够做到这一点.我用来移位的值实际上并不重要，除非我大于6.我得到的值是6，而不是0.我相信这是正确的答案，因为我try 了宽度较大的数据类型和合理的左移量.

显然，我知道我使用的是模函数，但我的问题是，它不应该用实际上会导致0的值进行位移位，然后对它执行mod吗？

推荐答案

它不"工作"，但实际上是undefined behavior，这意味着不能保证程序会做什么.事实上，未定义行为的表现方式之一是代码看起来工作正常.

如果您在编译时启用了GCC中的警告(即-Wall -Wextra)，您将得到以下输出:

x1.c: In function ‘main’:
x1.c:5:15: warning: integer constant is too large for its type [enabled by default]
     i = (i << 1000000000000000000000000000000000) % 10;
               ^
x1.c:5:5: warning: left shift count >= width of type [enabled by default]
     i = (i << 1000000000000000000000000000000000) % 10;
     ^

这会对整型常量过大和移位过大发出警告.移位特别会触发未定义的行为，如第C standard中关于按位移位运算符的第6.5.7p3节所述:

对每个操作数执行整数提升.如果右操作数的值为负值或大于或等于升级的左操作数的宽度，则行为为未定义

所以i首先是promoted到int类型.根据系统的不同，int的宽度可能是16、32或64，并且给定值比这些值都要大得多.因此，您有未定义的行为，在这种特定情况下，它似乎会做您所期望的事情，但不能保证这一点，而且实际上，如果您对代码进行看似无关的更改或使用不同的设置进行编译，未定义的行为表现会如何变化.