在C中将int转换为short

Question

我有：

int a = 2147483647;
short b = (short)a;

我得到

b = -1

，而我希望

int32

转换为

int16

(

short

)。我希望看到一些价值，但不是

-1

。

请有人帮我解决这个问题。

Answer 1

值 2147483647 或 2³¹-1 溢出 16 位整数。其二进制表示形式的 MSB 为零，其余位为 31。

看起来在您的实现中最后 16 位被转换为

short

。当这种情况发生时，它们全部被设置为

1

，从而产生 -1 的

2 补码

表示：

32-bit int:   01111111111111111111111111111111
16-bit short: ----------------1111111111111111

但是，2-compliment 表示形式和此行为一般都不是 C++ 标准的一部分，因此此行为是实现定义的。

Answer 2

将值转换为signed类型时，当源值不适合目标类型时，会产生实现定义结果。这意味着任何符合标准的编译器文档都必须记录结果是什么。

（这与算术运算符溢出时的行为不同。例如：

int overflow = INT_MAX + 1;

实际上有未定义的行为。但无论哪种情况，您都应该小心编写代码，以免引发此类问题。）

对于许多实现，对于转换和算术来说，目标是 N 位类型的溢出只会获取正确结果的 N 低位。

在您的情况下，显然

int

是 32 位，而

short

是 16 位（这些大小可能因不同的实现而异）。

2147483647

是

0x7fffffff

，低 16 位是

0xffff

，（同样，在您的实现中）

-1

在类型

short

中的表示。

对于无符号类型的转换，结果是由标准严格定义的；它采用结果的低位 N 位。对于溢出浮点转换（例如，将非常大的

double

值转换为

float

），行为是未定义的。

到目前为止，这对于 C 和 C++ 来说都是一样的。但更令人困惑的是，从 1999 年标准开始，允许溢出有符号转换来引发实现定义的信号。 C++没有这个。我不知道有哪个编译器真正做到了这一点。

我希望看到一些价值，但没有

-1

。

-1

是“一些价值”。您期望有一些具体的价值吗？

顺便说一下：

short b = (short)a;

演员阵容是不必要的。赋值、初始化、参数传递和

return

语句可以在任何数字类型之间赋值，而无需强制转换。该值被隐式转换：

short b = a;

Answer 3

你的int A 比short 的大小大。当您将 A 转换为 Short 时，最左边的位会得到 1，这表明它是一个负数。既然你得到了 -1，我想你在所有 16 位中都得到了 1，这会给你 -2^15 + 2^14 + 2^13... + 2^0，这会给你-1。简而言之（没有双关语），如果整数太大，则无法将整数转换为短整型。

Answer 4

这是

implementation defined

行为，例如

gcc

Integers Implementation document

说：

为了转换为宽度为 N 的类型，该值会 模 2^N 减少到该类型的范围 内；没有发出任何信号。

这可能因编译器而异，我无法为

clang

或

visual studio

找到类似的文档。

来自 C++ 标准草案，第

4.7 Integral conversions

段落

3

：

如果目标类型有符号，并且可以用目标类型（和位字段宽度）表示，则该值保持不变；否则，该值是实现定义的。

如果这是

unsigned

，那么你将拥有完全明确的行为，如段落

2

：

如果目标类型是无符号的，则结果值是与源整数一致的最小无符号整数（模 2n，其中 n 是用于表示无符号类型的位数）。 [注意：在二进制补码表示中，这种转换是概念性的，位模式没有变化（如果没有截断）。 ——尾注]

C99

标准草案部分

6.3.1.3 Signed and unsigned integers

中的语言类似。

Answer 5

你可以这样做：

uint32_t sum=0xFFFF1234;
uint16_t *p= (uint16_t *) ∑
uint16_t checksum=p[0]; 

校验和为

0x1234

。

还有另一种方法：

union ToShort
{
        uint32_t sum;
        uint16_t checksum[2];
} toShort;
toShort.sum=0xFFFF1234;
cout << hex << toShort.checksum[0];

输出为

1234

。