C++整數除法如何工作限制和負值？

我正在用C++中的整數除法面臨一些奇怪的結果。我試圖計算：-2147483648/-1。C++整數除法如何工作限制和負值？

我得到的是在3個不同的場景3個不同的結果：

int foo(int numerator, int denominator) { 
    int res = numerator/denominator; // produces SIGFPE, Arithmetic exception interrupt 

    cout << res << endl; 
} 

int main() { 
    int res = -2147483648/-1; 
    cout << res << endl;    // prints -2147483648 
    cout << -2147483648/-1 << endl; // prints 2147483648 
    foo(-2147483648, -1); 
    return 0; 
}

爲什麼整數除法運算在不同情況下會產生不同的結果？

來源

2016-08-04 Kareem Ergawy

值得一提的是，在VS-2015上，代碼無法編譯，稱「負整數常量轉換爲無符號類型\t」，而「一元減運算符應用於無符號類型，結果仍爲無符號」在所有'-2147483648/-1'行 –

簡單的答案[這裏]（http://stackoverflow.com/a/29355979/1460794）。 – wally

這是visual studio如何做到這一點：'#define INT_MIN（-2147483647 - 1）//最小（有符號）整型值' – wally

字面-2147483648/-1是由你的編譯器中是足夠寬以容納該值的數據類型計算2147483648 。

當文字直接打印出來時，它會正確打印值。

當文字存儲在res中時，它被轉換爲int。一個int在您的系統上似乎是32位寬。值2147483648不能表示爲一個32位有符號整數，所以演員陣營會導致溢出。在你的系統上，這個溢出結果的值爲-2147483648（可能是使用二進制補碼）。

最後，試圖在運行時執行除法（在foo功能）的情況下，SIGFPE異常發生由於溢出（因爲int數據類型不能代表結果）。

注意，所有這三個選項的依靠平臺的依賴行爲：

的事實，編譯器不產生任何錯誤（或其他問題）字面計算溢出時，只是使用的數據類型大到足以容納結果
是存儲字面當int溢出產生的事實，特定值（並沒有其他問題）
的事實SIGFPE異常被拋出在運行時

來源

2016-08-04 14:22:20

AFAICT編譯期間的整數溢出是Undefined Behavior;使用更大的數據類型是一種可能的行爲，但FirstSTep顯示，另一種行爲是錯誤的。 – MSalters

@ MSalters：是的，我在最後一段中陳述的很多。 –

哪一個也是錯誤的：每個平臺都必須支持足夠寬的數據類型; 'long long int'肯定夠寬。 – MSalters

您的結果可能是INT_MAX+1，換句話說可能會溢出。這是未定義的行爲，任何事情都可能發生。例如，編譯器可能會直接拒絕代碼。

（A系統可能INT_MAX >= 2147483648，但你會期望你的3個測試用例相同的結果）

來源

2016-08-04 14:16:47 MSalters

int res = -2147483648/-1; 
cout << res << endl;    // prints -2147483648 
cout << -2147483648/-1 << endl; // prints 2147483648 
int res = numerator/denominator; // produces SIGFPE, Arithmetic exception interrupt

請注意，沒有負面的integer literals。

沒有負整數文字。諸如-1之類的表達式將一元減運算符應用於文字表示的值，這可能涉及隱式類型轉換。

字面2147483648大於int最大值大，所以它的類型將是long（或long long，取決於實現）。然後-2147483648的類型是long，並且計算結果（-2147483648/-1）也是long。

對於第一情況下，結果2147483648long型的是implicitly converted到int，但它比的int最大值越大，結果是實現定義。（看來結果根據代表（2的補數）這裏的規則纏，讓你得到的結果-2147483648）

對於第二種情況，與long類型的結果直接打印出來，所以你得到正確的結果。

對於第3的情況下，你在做兩個int S上的計算，結果可能不適合在結果類型（即int），signed integer arithmetic operation overflow發生的行爲是不確定的。（在此產生SIGFPE，算術異常中斷）

來源

2016-08-04 14:32:28 songyuanyao

'-2147483648'可能是'long long'，例如在MSVC（它有'LONG_MAX = 2147483647'） – MSalters

iirc在舊版本的C++中它可能也是一個32位無符號長（它實際上並沒有改變最終結果，但它確實改變了你如何到達那裏）。 – plugwash

@plugwash我對「舊」C++不太瞭解。 :)現在，它將是'long'或'long long'（自C++ 11以來），除非使用後綴'u'，否則它不會是'unsigned'。該表示是實現定義的，所以'long'可以用32位整數表示。 – songyuanyao

C++整數除法如何工作限制和負值？

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