C標準和bitshifts

Question

這個問題首先是由該碼的（不期望的）的結果的啓發：

uint16_t t16 = 0; 
uint8_t  t8 = 0x80; 
uint8_t t8_res; 

t16 = (t8 << 1); 
t8_res = (t8 << 1); 

printf("t16: %x\n", t16); // Expect 0, get 0x100 
printf(" t8: %x\n", t8_res); // Expect 0, get 0 

但事實證明，這是有意義的：

6.5.7按位移位運算符

約束

每個操作數應具有整數類型

因此最初困惑線等同於：

t16 = (uint16_t) (((int) t8) << 1); 

小非直觀IMHO，但至少明確定義。

好，太好了，但我們這樣做：

{ 
uint64_t t64 = 1; 
t64 <<= 31; 
printf("t64: %lx\n", t64); // Expect 0x80000000, get 0x80000000 
t64 <<= 31; 
printf("t64: %lx\n", t64); // Expect 0x0, get 0x4000000000000000 
} 

//編輯：按照同樣的文字參數如上，下面應該是等價的：

t64 = (uint64_t) (((int) t64) << 31); 

//所以我的困惑/ expectation [end_edit]

現在，我們得到了直觀的結果，但不是從我的（文字）閱讀標準中得出的。這種「進一步自動式促銷」何時/如何發生？還是有侷限性的其他地方，一個類型不能被降級（這將使有意義嗎？），在這種情況下，怎麼做推廣規則適用於：

uint32_t << uint64_t 

由於標準不說，這兩個參數都提升到INT;這兩個參數是否應該在這裏被提升到相同的類型？

//編輯：

更具體地說，應該怎樣的結果：

uint32_t t32 = 1; 
uint64_t t64_one = 1; 
uint64_t t64_res; 

t64_res = t32 << t64_one; 

//結束編輯

，當我們認識到，規範的回答上面的問題得到解決並不要求促銷int具體，而是要求integer type，其中uint64_t具有資格。

//澄清編輯：

好了，但現在我很迷茫一次。具體而言，如果uint8_t是整數類型，那麼它爲什麼完全被提升爲int？它似乎並不如下面的練習說明了將相關的整型1：

{ 
uint16_t t16 = 0; 
uint8_t t8 = 0x80; 
uint8_t t8_one = 1; 
uint8_t t8_res; 

t16 = (t8 << t8_one); 
t8_res = (t8 << t8_one); 

printf("t16: %x\n", t16); 
printf(" t8: %x\n", t8_res); 
} 

t16: 100 
t8: 0 

爲什麼要升級（T8 < < t8_one）的表達，如果uint8_t是一個整數類型？ -

僅供參考，我是從ISO/IEC 9899工作：TC9，WG14/N1124 5月6日，2005年如果這是過時，有人也可以提供一個鏈接到一個更新的副本，那也是值得讚賞的。

Answer 1

§6.5.7中的約束條件「每個操作數應具有整數類型」。是一個約束條件，意味着您不能在非整數類型（如浮點值或指針）上使用按位移運算符。它不會導致你注意到的效果。

該確實原因效果在接下來的段落中的部分：

  3.整數優惠在每個操作數的執行。結果的類型是提升的左操作數的類型。

的整數優惠在§6.3.1.1中描述：

  2。以下可以在表達式中使用的任何地方可使用int 或unsigned int：

• 的物體或表達的整數類型，其整數轉換秩小於或等於的int和 unsigned int秩。
• 類型_Bool,int,signed int或unsigned int的位字段。

如果int可以表示原始類型的所有值，該值 被轉換爲int;否則，它將轉換爲unsigned int。這些被稱爲整數促銷。所有其他類型均爲 ，不受整數升級的影響。

uint8_t具有比int較小等級，因此該值被轉換爲int（因爲我們知道，一個int必須能夠表示的uint8_t所有值，鑑於這兩種類型的範圍的要求）。

排名規則很複雜，但他們保證排名較高的類型不會有較低的精度。這意味着，實際上，這些類型不能通過整數促銷而被「降級」爲精度較低的類型（如果該類型的範圍至少爲uint64_t或unsigned int或， uint64_t）。

在uint32_t << uint64_t的情況下，引入的規則是「結果的類型是升級的左操作數的類型」。因此，我們有幾種可能性：

• 如果int至少是33位，那麼uint32_t將晉升爲int，其結果將是int;
• 如果int小於33位，且unsigned int至少爲32位，則uint32_t將被提升爲unsigned int，結果將爲unsigned int;
• 如果unsigned int小於32位，則uint32_t將保持不變，結果將爲uint32_t。

在今天的普通臺式機和服務器實現，int和unsigned int通常是32位的，所以會出現第二種可能性（uint32_t被提升爲unsigned int）。在過去，int/unsigned int通常爲16位，並且第三種可能性會發生（uint32_t未啓用）。

的例子的結果：

uint32_t t32 = 1; 
uint64_t t64_one = 1; 
uint64_t t64_res; 

t64_res = t32 << t64_one; 

將存入t64_res值2。不過，請注意，這不是受事實表達式的結果是不uint64_t - 和例如表達的那將影響是：

uint32_t t32 = 0xFF000; 
uint64_t t64_shift = 16; 
uint64_t t64_res; 

t64_res = t32 << t64_shift; 

這裏的結果是0xf0000000。

注意，雖然細節是相當複雜的，你可以煮一切歸因於一個相當簡單的規則，你應該記住：

在C，算術從來沒有在類型比int窄完成/ unsigned int。

Answer 2

我覺得你的問題的根源可能是以下兩個語句是不相當於：

• 每個操作數應具有整數類型
• 每個操作數的應有int型

uint64_t是一個整數類型。

Answer 3

您在標準中找到了錯誤的規則:(相關內容類似於「通常的整數類型促銷應用」，這是第一個例子中的內容，如果像uint8_t這樣的整數類型的排名較小比int它提升爲intuint64_t還沒有一個排名是小於int或unsigned所以不進行推廣和<<運營商應用到uint64_t變量

編輯：比int小所有整數類型。被提升爲算術。這只是一個生活的事實:)無論是否促銷uint32_t取決於平臺，因爲它可能具有相同的等級或高於int（未晉升）或較低等級（晉升）。

關於<<運算符，右操作數的類型並不重要，左位（具有上述規則）的位數是多少。更重要的是它的價值。它不是負數或超過（提升的）左操作數的寬度。