C++ unsigned int 和 int 混用的问题

原文地址: https://blog.qjm253.cn/?p=358

问题引入

且看下面一段诡异的代码

#include 
using namespace std;

int main(){
  unsigned int a = 5;
  if(a < -6){           //下面的输出语句会执行
    cout << "unsigned 5 < -6" << endl;
  }
}

• 执行上面的代码，会输出 “unsigned 5 < -6”
• 这看起来一点都不科学 _(:з」∠)_

敲黑板，讲重点

！！！在c++里面，如果一个表达式里面同时有 unsigned int 和 int ，执行的时候会尝试把 int 转成 unsigned int。

• 这个时候如果int的值是非负的，执行的结果当然和预期一样
• 但是如果int的值是负数，它的值就变成 int的最大值 + 原值 => 其实是C++类型转换的锅，如果是int转unsigned，就会用int的最大值对原值取模

• 验证一下 int 转 unsigned int 的时候编译器怎么处理的

  #include 
  using namespace std;
  
  int main(){
    unsigned int a = -1;
    unsigned int b = -2;
  
    cout << a << " " << b << endl;
    return 0;
  }
  

  • 执行上面的代码输出为

    4294967295 4294967294
    

  • 其中 2³² - 1 = 4294967295

• 举几个栗子加深理解

  #include 
  #include 
  
  using namespace std;
  
  int main(){
  
    //Example 1
    u_int a = -5;
    int b = 4;
    if(a + b > 0){
      cout << "(unsigned)-5 + 4 > 0 => and the value is: " << a + b << endl;
    }
  
    //Example 2;
    string s;
    if(s.size() < -1){
      cout << "s.size() < -1" << endl;
    }
  }
  

  • 以上代码的输出为

    (unsigned)-5 + 4 > 0 => and the value is: 4294967295
    s.size() < -1
    

  • 其中Example 1很好理解，执行 a + b 的时候，b被转成了unsigned int，变成了一个很大的正数
  • 而Example 2中，string对象的size()函数返回的也是一个无符号整数，所以也存在unsigned int 和 int 在同一个表达式里混用的问题。
  • 不解释 => u_int <=> unsigned int