подскажите, пожалуйста, почему если при безнаковом типе данных unsigned long long присвоить ~0 (unsigned long long переменная = ~0), то получается число 18446744073709551615. Почему выводится именно это число, и как именно в данном случае работает побитовое отрицание?
2 ответа
~0000...0000 = 1111...1111 = 2^64-1 = 18446744073709551615
64 нуля 64 единицы
-
1Вы напутали,
0
- этоint
, битыunsigned long long
тут не инвертируются. Commented 3 окт. 2023 в 17:10 -
unsigned long long переменная = ~0;
происходит не присваивание, а инициализация с использованием синтаксиса copy-initialization. Причем с правой стороны стоит выражение с типом int
, а не unsigned long long
. Целочисленный литерал 0
имеет тип int
. Затем к нему применяется оператор bitwise complement, обращающий все биты из 0 в 1, в результате получается значение -1
(2^32 - 1
, 32 единичных бита), так как сейчас стандарт требует чтобы для отрицательных целых чисел использовалась форма с дополнением двойки (two’s complement). Затем происходит преобразование этого числа с одновременным переходом от 32 бит до 64 бит и от знакового типа до беззнакового типа. Такое преобразование происходит за счет вычисления нового значения, как исходного значения, взятого по модулю 2 в степени N, где N - количество битов в новом значении.
7.3.8 Integral conversions [conv.integral]
...
3 Otherwise, the result is the unique value of the destination type that is congruent to the source integer modulo 2N, where N is the width of the destination type.
2^64 - 1
, 64 единичных бита, что есть 18446744073709551615
-
вычисления нового значения, как исходного значения, взятого по модулю 2 в степени N, где N - количество битов в новом значении
это звучит как-то сомнительно при расширении числа– MBoCommented 3 окт. 2023 в 17:15 -
@MBo Звучит действительно сомнительно, поэтому я привел соотв. цитату из стандарта. Commented 3 окт. 2023 в 17:16
-
На мой взгляд, вы описываете integral promotion, а к какому случаю применяется пункт 3 -не очень ясно– MBoCommented 3 окт. 2023 в 17:18
-
1@MBo Нет, я описываю именно Integral conversions. integral promotion описываются в разделе [conv.prom]. Пункт 3 применяется к случаю из вопроса - когда int преобразуется в ull. Commented 3 окт. 2023 в 17:23
-
@user7860670, если говорит проще,, то сначала знаковое преобразуется к нужному размеру (при этом знаковый бит расширяется). Затем пишем этот результат в память, содержимое которой трактуется как беззнаковое (сама запись физически может и не проводиться (выбрасывается оптимизатором) если ее результат используется далее и уже хранится в регистре)– avpCommented 3 окт. 2023 в 23:30